TRASPORTI FERROVIARI PARTE C

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1 Università di Pisa - Polo della Logistica di Livorno Corso di Laurea in Economia e Legislazione dei Sistemi Logistici Anno Accademico: 2010/11 CORSO DI TECNICA DEI TRASPORTI FERROVIARI, MARITTIMI E AEREI Docente: Marino Lupi Supporto alla didattica: Domenico Tersigni TRASPORTI FERROVIARI PARTE C 1

2 IL SEGNALAMENTO EUROPEO ERTMS/ETCS All inizio degli anni 90, la Commissione Europea nel quadro del rilancio del trasporto ferroviario, rispetto in particolare a quello stradale (che ha forti problemi di impatto ambientale), mise in evidenza che la mancanza dell interoperabilità fra le varie ferrovie europee era una delle principali ragioni che ostacolava il rilancio del trasporto ferroviario. Nel 1994 la commissione europea decise lo sviluppo di un sistema di controllo del traffico ferroviario della rete principale europea. Questa è costituita da tutte le linee ad alta velocità e dalle principali linee per il trasporto delle merci (per esempio quella che serve il cosiddetto corridoio dei due mari Genova- Rotterdam). Tale iniziativa è stata portata avanti con il supporto dell industria ferroviaria rappresentata dalle Associazioni Ferroviarie Europee che hanno sottoscritto con la Commissione Europea Protocolli di Intesa finalizzati a promuovere uno sviluppo coordinato del sistema ERTMS sulla rete ferroviaria principale europea. 2

3 Roma, 4/7/2008 3

4 Il progetto ERTMS/ETCS è quindi finalizzato a: realizzare un sistema standard di segnalamento; realizzare un set standard di normative di esercizio; stabilire target comuni di sicurezza; definire regole comuni per la validazione e l omologazione dei singoli componenti. 4

5 Rete Ferroviaria Europea ad alta velocità 5

6 TEN-T 24 Lyons/Genoa-Basle-Duisburg- Rotterdam / Antwerp TEN-T 1 Berlin-Verona/Milan-Bologna- Naples-Messina-Palermo P-E T.C. V Venice-Trieste-Koper- Ljubljana-Budapest-Uzgorod- Lviv TEN-T 6 Lyons-Trieste-Divaca/Koper- Divaca-Ljubljana-Budapest Ukrainian border P-E T.C. VIII Durres-Tirana-Skopje- Sofia-Varna/Burgas TEN-T Priority axes and projects e Pan-European transport 6 corridors interessanti il territorio italiano. Fonte:

7 European Rail Traffic Management System (ERTMS). Si compone di due parti: - European Train Control System (ETCS): è il sistema di segnalamento vero e proprio, ha come scopo principale quello di monitorare la velocità del treno ed, in particolare, imporre la frenatura automatica quando la velocità è troppo alta. - Global System for Mobile Communications- Railways (GSM- R): è un GSM dedicato al trasporto ferroviario ( Railways ). E utilizzato: sia per comunicazioni a voce, sia per trasmettere dati. Il GSM-R è necessario per un ERTMS di livello 2, o superiore. La sigla identifica un sofisticato sistema di trasmissione sulla banda di frequenze nella gamma dei 900 MHz, dedicata in Europa alle attività ferroviarie. 7

8 Fonte: GSM-Railway Dal 2004, le Ferrovie dello Stato si sono dotate di una propria rete di telefonia mobile GSM-R che oggi copre circa km di linee nazionali, tradizionali e veloci. La copertura sul resto della rete è assicurata da accordi di roaming con operatori nazionali di telefonia mobile. Inoltre, grazie ad accordi con le ferrovie estere dotate di questa tecnologia, è possibile dialogare dall'italia con gli utenti GSM-R svizzeri e francesi e, tra non molto, anche con quelli tedeschi e olandesi. II GSM-R consente: comunicazioni di tipo tradizionale scambio di informazioni tra i più avanzati sistemi tecnologici di segnalamento e controllo della circolazione, sia in situazioni normali che in quelle di emergenza il collegamento costante dei cellulari dei viaggiatori, anche in galleria. 8

9 Risultati attesi dall ERTMS: rendere i treni interoperabili sulle linee principali della rete ferroviaria europea (senza dovere cambiare alle frontiere il personale di macchina o il materiale motore o contemplare a bordo della macchina numerosi diversi sistemi di protezione della marcia ) migliorare il livello di servizio offerto per il traffico: sia merci, sia passeggeri; incrementare la sicurezza del trasporto ferroviario; aprire il mercato della produzione ferroviaria ad una competizione estesa a livello europeo. Nell ambito dell ERTMS si distinguono tre possibili livelli operativi per permettere ad ogni ente ferroviario nazionale di stabilire il livello maggiormente appropriato: alle proprie infrastrutture, alle prestazioni volute e alle proprie strategie di investimento anche se l orientamento è quello di individuare uno standard comune che al momento sembra essere costituito dall ERTMS di livello 2. 9

10 I tre livelli operativi del sistema ERTMS Canale di Comunicazione Occupazione del binario Integrità treno Distanziamento Livello 1 Livello 2 DISCONTINUO (Eurobalise) CONTINUO DISPOSITIVI TRADIZIONALI DI TERRA c.d.b. e conta assi SEZIONI DI BLOCCO FISSE Livello 3 (Euroradio) SISTEMI DI BORDO (integrità del treno) SEZIONI DI BLOCCO MOBILI 10

11 Fonte: ERTMS di livello 1 La boa commutabile trasmette a sua volta l informazione al computer di bordo del treno che calcola la curva di frenatura. La Line Encoding Unit (LEU) elabora le informazioni provenienti dal segnale e le trasmette, in linguaggio ETCS standard, alla boa commutabile. 11

12 E un sistema di segnalamento discontinuo: in quanto utilizza per la trasmissione a bordo del treno delle boe (dette Eurobalise ), ossia punti di informazione discreti situati sul binario. Le boe trasmettono un messaggio, detto telegramma. Il telegramma può essere fisso, per esempio perché relativo alla pendenza di un tratto di linea o alla massima velocità che il treno può tenere sulla linea per vincoli di tracciato planimetrico o per condizioni del binario: si parla allora di boa fissa. Il telegramma può essere variabile, per esempio nel caso di un telegramma relativo allo stato di un segnale: si parla allora di boa commutabile. 12

13 Principali caratteristiche di un ERTMS di livello 1. Sovrapposizione ai sistemi di segnalamento esistenti (per esempio, nel caso italiano, blocco elettrico automatico a correnti codificate, con segnalamento laterale ancora presente). Movement Authority attraverso Eurobalise. Verifica della integrità del treno attraverso circuiti di binario. ( Integrità del treno nel senso che, per esempio, potrebbe staccarsi un vagone). I circuiti di binario inoltre permettono di rilevare, automaticamente, l occupazione delle sezioni di blocco. 13

14 PROFILO STATICO E DINAMICO Il codice INFILL Velocità max della linea Velocità max del veicolo VL EOA 14

15 Fonte: ERTMS di livello 2 Collegamento radio fra il treno ed il Radio Block Centre (RBC) (che centralizza le informazioni dell intera linea). Il Radio Block Centre è collegato con gli apparati di segnalamento che costituiscono una fonte di informazione in base alla quale sono trasmesse le Movement Authority ai treni. 15

16 Si realizza il cosiddetto blocco radio (non si parla più di blocco elettrico, ma di blocco radio). E un sistema di segnalamento continuo in quanto c è un continuo collegamento fra il treno e il Radio Block Centre. Scompare il segnalamento laterale. La curva di frenatura viene calcolata dal computer di bordo sulla base della posizione del treno e delle Movement Authority ricevute dal Radio Block Centre. 16

17 Principali caratteristiche di un ERTMS di livello 2. Non c è più il segnalamento laterale: il macchinista percepisce lo stato dei segnali solo dalla cabina. Movement authority attraverso GSM- R La linea continua ad essere divisa in sezioni di blocco. La verifica dell integrità del treno è ottenuta attraverso i circuiti di binario. Il rilevamento della posizione del treno è ottenuta dalla strumentazione di bordo (odometro). Le boe, che sono solo di tipo fisso, servono per rifasare, continuamente, l odometro che fornisce quindi una posizione affidabile (le boe funzionano come pietre chilometriche elettroniche ); inoltre i circuiti di binario forniscono, con alta affidabilità, le parti di linea - sezioni di blocco - occupate e quindi forniscono una conferma della posizione del treno. 17

18 L ERTMS di livello 2 mantiene alcune caratteristiche dei regimi di circolazione di tipo tradizionale : - Esistono ancora le sezioni di blocco (generalmente di 1800m sulle nuove linee ad alta velocità italiane). - Rimangono i circuiti di binario: la verifica dell integrità del treno avviene attraverso i circuiti di binario. Radio Block Centre individua la posizione del treno attraverso il segnale proveniente dal computer di bordo che è collegato all odometro che è continuamente rifasato dalle boe di tipo fisso; ma Radio Block Centre conosce l occupazione delle sezioni di blocco attraverso i circuiti di binario. E il sistema utilizzato sulle nuove line ad alta velocità italiana: Roma-Napoli, Torino-Milano, Milano- Bologna, Bologna-Firenze. La tratta Firenze Roma (direttissima) è stata la prima linea ad Alta Velocità italiana, ma presenta ancora il blocco automatico a correnti codificate a 9 codici che permette velocità fino a 250 km/h. È comunque programmato l adeguamento della direttissima Roma Firenze a standard AV/AC. 18

19 Principali flussi di comunicazione tra componenti del sistema ERTMS/ETCS livello 2 Sistema di Comando e Controllo Base Transceiver Station Nucleo Vitale Periferico NVP 19

20 Principali componenti di un sistema ERTMS: Eurobalise Funzione: trasmettere dati al treno 20

21 Principali componenti di un sistema ERTMS: Radio Block Centre (Roma Termini - tratta AV/AC RM-NA) Funzione: acquisire lo stato della linea (sezioni libere/occupate, itinerari) calcolare le MA per ogni treno inviare dati al treno tramite rete GSM-R impostare rallentamenti invio emergenze 21

22 Principali componenti di un sistema ERTMS: BTS e antenna GSMR Funzione: comunicazione dati treno - RBC 22

23 Nucleo Vitale Periferico (NVP) Funzione: gestire gli enti in linea e nel piazzale 23

24 Fonte: Senesi F., Marzilli E., European Train Ccontrol System, CIFI, Utilizzo dei colori per le visualizzazioni (cosiddetta filosofia dei colori ) 24

25 Fonte: Senesi F., Marzilli E., European Train Ccontrol System, CIFI, Driver Machine Interface ETCS 25

26 Fonte: Senesi F., Marzilli E., European Train Ccontrol System, CIFI, Tachimetro della DMI 26

27 Fonte: Senesi F., Marzilli E., European Train Ccontrol System, CIFI, Intervento curva di frenatura ERTMS/ETCS livello 2 27

28 Fonte: Senesi F., Marzilli E., European Train Ccontrol System, CIFI, Frenatura di emergenza: superamento velocità massima ammissibile 28

29 Fonte: ERTMS di livello 3 E stato anche definito un livello ERTMS 3, peraltro ancora oggi esso non è stato realizzato. Si tratta di un sistema di controllo della marcia del treno rivoluzionario rispetto al passato. Non prevede l utilizzo di dispositivi tradizionali, circuiti di binario, per la determinazione della integrità del treno. Prevede il cosiddetto blocco mobile: per il quale scompare il concetto di sezione di blocco e i treni sono alla distanza minima di sicurezza date le loro rispettive velocità. 29

30 Ho il blocco radio (sistema continuo), scompare il segnalamento tradizionale laterale e i segnali sono solo in cabina (come peraltro già nel livello II). Scompare il concetto di sezione di blocco su cui è stato fondato, fino ad ora, il sistema di circolazione ferroviaria. Ho il blocco mobile secondo il quale i due treni successivi dovrebbero stare alla distanza minima di frenatura (in generale di sicurezza). In questo modo aumento la capacità della linea, ma soprattutto ho un vantaggio economico per la scomparsa degli impianti fissi sulla linea che, inoltre, condizionano l evoluzione del sistema e la sua interoperabilità. Un problema che non sembra di facile soluzione è quello della verifica (che ovviamente deve essere molto affidabile) della integrità del treno con un sistema di bordo. 30

31 Principali caratteristiche di un ERTMS di livello 3. Autorità al movimento attraverso GSM- R. Verifica dell integrità del treno attraverso una apparecchiatura posta a bordo del treno. Rilevamento della posizione del treno attraverso sistema di bordo. Le boe, che sono solo di tipo fisso, servono per rifasare, continuamente la strumentazione di bordo. Il treno trasmette la posizione al radio block center che centralizza la posizione di tutti i treni ed invia le autorità al movimento ai treni. Presenza di blocco mobile. 31

32 Linee ferroviarie interoperabili al 2015 (Linee AV/AC + corridoi 32 interoperabil)

33 Fonte:Foschi U. Iomazzo C., RFI - Migration Strategy, La Tecnica Professionale n.12, dicembre Linee ferroviarie interoperabili al 2026 (Linee AV/AC + corridoi interoperabili+ altre linee) Circa Km di rete interoperabile [ 45% di tutta la rete RFI ( Km) ] (100% HS/HC net (1.115 Km)) + 40% (6.385 Km / Km) CR net: corridors A,B,D + other lines) 33

34 SCMT (Sistema Controllo Marcia Treno) E un sistema pensato per controllare la marcia del treno, la sicurezza della marcia, su tutta la rete non ad alta velocità. E un sistema nazionale. Il fine principale è quello di proteggere la marcia del treno, ossia non fargli superare la velocità massima consentita rimanendo trasparente all operato del macchinista ( trasparente : il macchinista può continuare a guidare il treno come faceva prima). Per le linee non ad alta velocità (rete storica) per cui è prevista l interoperabilità il SCMT evolverà verso un ERTMS/ETCS di livello 1. 34

35 Velocità massima ammissibile: per la linea, date le caratteristiche altimetriche, planimetriche (tenendo conto del rango, A, B, C, P, del treno), le condizioni del binario nel determinato tratto e dati, eventuali, lavori in corso; per i rotabili, di cui è composto il treno, tenendo conto in particolare del peso frenato del treno; per la curva di frenatura (protezione, rallentamento) in caso di restrizione di velocità, per esempio dovuta alla presenza di un segnale a via impedita. 35

36 In caso di superamento della velocità massima ammissibile il sistema comanda la frenatura automatica (in particolare nel caso di superamento di un segnale a via impedita viene comandata la frenatura di emergenza). Il sistema in ogni caso permette la protezione della marcia del treno in numerosi altri casi, rispetto a quelli citati (segnale a via impedita, superamento della velocità massima per il determinato tratto), come per esempio: rallentamenti per itinerario deviato; rallentamenti per riduzione di velocità massima della linea; riduzione di velocità per rallentamenti provvisori (per esempio per lavori in corso). 36

37 Il sistema SCMT si compone di un sottosistema di terra e di un sottosistema di bordo. Il sottosistema di terra si compone, a sua volta, di boe di tipo fisso, che emettono informazioni ( telegrammi ) di tipo fisso, e di boe commutabili, che emettono informazioni ( telegrammi ) di tipo variabile. Il sottosistema di bordo acquisisce le informazioni dalle boe tramite un captatore (antenna) e le invia al computer di bordo. Il computer di bordo è in grado di verificare, istante per istante, se la velocità è al disotto di quella massima ammissibile: dati i parametri (pendenza, curvatura, condizione del binario) della linea; data la tipologia dei rotabili; data la, eventuale, curva di frenatura imposta, per esempio, da un segnale a via impedita. E un sistema discontinuo, per il quale è stata prevista una possibile evoluzione verso un ERTMS/ETCS di livello 1 nel caso di linee interoperabili: le boe sono, per esempio, le stesse dell ETCS. 37

38 SCHEMA DI SCMT Registratore di eventi (DIS) MMI ALA Antenna Freno Captatore B.A.C.C. BALISE Sensori tachimetrici 38

39 SCMT DMI Lampada blu Lampada rossa Tachimetro Altoparlante Attivazione sistemi SCMT manuale G N 15:45 Ripetizione Segnali Continua Supero Rosso Dati OK AC RV SV VM MMI Man Machine Interface Codici BAcc 120 ** 270 ** 120 * 180 * 270 * AC

40 Fonte: Esempio 1: protezione della marcia del treno rispetto ad un segnale disposto a via impedita. SSB = Sottosistema di Bordo SST = Sottosistema di Terra SSB SST G Velocità di rilascio R Se viene superata la massima velocità ammessa: segnale acustico, taglio trazione e frenatura elettrica, poi frenatura di emergenza. In ogni caso se viene superato il segnale a via impedita il sistema applica la cosiddetta funzione di Train Stop attivando la frenatura di emergenza. 40

41 Fonte: Esempio 2: Protezione della marcia del treno rispetto ad un itinerario deviato. V 30 Km/h S01 d Vril 30 S07d S Il sistema impone al treno una curva di rallentamento che viene trasmessa dalle boe collegate al segnale (che è a via libera per un percorso deviato ). La velocità ridotta deve essere mantenuta, come tetto massimo, per tutto l itinerario a valle del segnale. 41

42 Fonte: Esempio 3: Protezione della marcia del treno rispetto alla velocità massima Punto di Variazione Parametri di Linea PVPL 150 Km/h 200 mt 200 mt > 800 mt 110 Km/h Il sistema impone al treno una curva di rallentamento che è trasmessa al treno da boe, di tipo fisso, poste in precedenza del punto in cui varia la velocità. Tale curva dipende, in generale, dal tipo di treno (i treni sono divisi in ranghi: A, B, C, P, a seconda della massima velocità che possono tenere in una curva di determinato raggio). 42

43 Sistema di Supporto alla condotta (SSC) Fonte: Anche il SSC è composto da due sottosistemi: il sottosistema di bordo e il sottosistema di terra. Il sottosistema di terra è costituito da transponder (collegati o meno ad encoder) (apparecchiatura che trasmette un determinato segnale in risposta ad un determinato segnale ricevuto) 43

44 I transponder hanno il compito di trasferire sulla locomotiva l aspetto del segnale (oppure la velocità massima della linea, o la velocità massima per rallentamenti). Il sottosistema di bordo è costituito da: - un elaboratore che ha il compito di elaborare i dati ricevuti dal transponder - una DMI (driver machine interface) (simile a quella SCMT, ma con meno dati) 44

45 Il funzionamento è simile a quello dello SCMT Il sistema è trasparente all operato del macchinista ossia il macchinista deve operare come faceva prima. Il sottosistema di bordo, in caso di segnale restrittivo, calcola una curva di frenatura. Il macchinista deve premere, in caso di segnale restrittivo, un pulsante di riconoscimento della restrizione (deve fare vedere al SSB di essersi accorto del segnale restrittivo), altrimenti parte la frenatura di emergenza. Inoltre deve stare sotto la curva di frenatura (che però non gli viene in qualche modo mostrata ) SSC è adatto a linee con velocità 150 km/h. 45

46 Fonte: Linee attrezzate con SCMT (giugno 2010) km 46

47 Fonte: Linee attrezzate con SSC (giugno 2010) km di cui 318 km con doppio attrezzaggio SSC + SCMT SSC SCMT 47

48 Fonte: La tecnica Professionale n.1, gennaio Incidente al Posto di Movimento della Bolognina (7 gennaio 2005) Con l introduzione dei sistemi SCMT e SSC è stata ulteriormente aumentata la sicurezza del trasporto ferroviario rispetto a quello stradale. Linea Bologna-Verona (parte a doppio, parte ad unico binario) Fonte: La tecnica Professionale n.1, gennaio

49 Incidente al Posto di Movimento della Bolognina (7 gennaio 2005) Predisposizione degli itinerari (eventi attesi) Situazione di fatto (eventi accaduti) Fonte: La tecnica Professionale n.1, gennaio

50 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI Movimenti di stazione ARRIVI dalla LINEA nella STAZIONE PARTENZE dalla STAZIONE verso la LINEA TRANSITI attraverso la STAZIONE PERCORSO = ITINERARIO MANOVRE Importanza stazione Assicurare lo svolgersi contemporaneo e con le necessarie condizioni di sicurezza di più movimenti di treni e manovre Contemporaneità dei movimenti dei treni rispetto ai movimenti di manovra nello scalo merci ovvero contemporaneità di movimento dei treni nei due sensi Un movimento alla volta PERCORSO = ISTRADAMENTO Traffico linea I segnali sono disposti normalmente a via impedita e vengono disposti a via libera una volta che è formato l itinerario (o istradamento) e sono verificate le condizioni degli enti che compongono la stazione (deviatoi, c.d.b., pedali, segnali) 50

51 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI BINARIO DI RICEVIMENTO Caso A: binari di ricevimento provvisti di distinti segnali di partenza F.V. caso B: binari di ricevimento provvisti di comune segnale di partenza F.V. caso C: binari di ricevimento sprovvisti di segnali di partenza F.V. Binario di ricevimento o stazionamento: tratto di binario in cui il treno svolge il servizio cui è destinato binario di ricevimento 51

52 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI ITINERARIO DI ARRIVO Caso A: binari di ricevimento provvisti di distinti segnali di partenza F.V. caso B: binari di ricevimento provvisti di comune segnale di partenza Itinerario di arrivo: tratto di binario che deve essere percorso dal treno in movimento e per il quale occorre acquisire le garanzie necessarie per la sicurezza nei riguardi sia della disposizione dei deviatoi sia degli accertamenti di libertà del binario. Si estende dal segnale di protezione della stazione al segnale di partenza del binario sul quale avviene il ricevimento del treno nel caso in cui questo è dotato di segnale di partenza F.V. itinerario di arrivo 52

53 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI ITINERARIO DI ARRIVO caso C: binari di ricevimento sprovvisti di segnali di partenza F.V. Itinerario di arrivo: tratto di binario che deve essere percorso dal treno in movimento e per il quale occorre acquisire le garanzie necessarie per la sicurezza nei riguardi sia della disposizione dei deviatoi sia degli accertamenti di libertà del binario. Si estende dal segnale di protezione della stazione al primo ente (traversa limite, punta di deviatoio, paraurti binario tronco) situato oltre il punto di normale fermata del treno di massima composizione in caso di assenza di segnale di partenza del binario. itinerario di arrivo 53

54 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI ZONE DI USCITA zona di uscita 50 metri Caso A: binari di ricevimento provvisti di distinti segnali di partenza F.V. zona di uscita 50 metri Zona di uscita: prolungamento dell itinerario di arrivo che deve essere considerato, ai fini della sicurezza, alla stregua dell itinerario di arrivo. 50 metri se binario di ricevimento provvisto di specifico segnale di partenza; itinerario di arrivo binario di ricevimento 54

55 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI ZONE DI USCITA zona di uscita 100 metri caso C: binari di ricevimento sprovvisti di segnali di partenza F.V. zona di uscita 100 metri zona di uscita 100 metri caso B: binari di ricevimento provvisti di comune segnale di partenza F.V. zona di uscita 100 metri Zona di uscita: prolungamento dell itinerario di arrivo che deve essere considerato, ai fini della sicurezza, alla stregua dell itinerario di arrivo. 100 metri se binario di ricevimento sprovvisto di segnale di partenza o con segnale di partenza comune ad altri binari di ricevimento; itinerario di arrivo binario di ricevimento 55

56 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI ALTRI ITINERARI Itinerario di partenza: tratto di binario, tra il punto di stazionamento in stazione alla piena linea, che deve essere percorso dal treno in partenza. Itinerario di transito: unione dei due itinerari di arrivo e di partenza. 56

57 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI Collegamenti di sicurezza Vincolo meccanico od elettrico tra gli organi che assicurano, nella posizione richiesta per la sicurezza di un movimento di treni, i deviatoi e gli altri eventuali meccanismi di piazzale (scarpe fermacarri, barriere di P.L., etc.) e gli organi di manovra del segnale che comanda il movimento. Devono soddisfare le seguenti condizioni: possibilità di disporre il segnale a via libera solo quando i deviatoi e gli altri meccanismi interessati siano disposti ed assicurati nella posizione voluta; possibilità di rimuovere i deviatoi e gli altri meccanismi da tale posizione solo dopo aver disposto a via impedita il segnale. 57

58 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI Apparecchi di deviazione 1 Ago sinistro 2 Ago destro 3 Contrago sinistro 4 Contrago destro 5 Punta dell'ago 6 Primo cuscinetto di punta 7 Secondo cuscinetto di punta 8 Terzo cuscinetto di punta 9 Fermascambio a morsa 10 Apparecchio distanziatore dell'ago discosto 11 Tiranteria di manovra 12 Cerniera elastica Fermascambio a morsa dotato di chiave 58

59 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI MOVIMENTI CONTEMPORANEI DEI TRENI IN STAZIONE A - Treni percorrenti itinerari indipendenti per disposizione di impianto B - Esistenza di collegamenti di sicurezza che garantiscono, con la disposizione a via libera dei segnali, l indipendenza degli itinerari 59

60 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI MOVIMENTI CONTEMPORANEI DEI TRENI IN STAZIONE C - Sono ammessi movimenti di treni in itinerari di arrivo contemporanei a movimenti di treni su altri itinerari confluenti con i primi oltre la zona di uscita ed alle seguenti condizioni: punto di convergenza (traversa limite dello scambio o dell attraversamento) protetto da segnale di partenza a via impedita preceduto da avviso, distinto per binario e ubicato a distanza di almeno 100 metri dal punto di convergenza impianti di stazione muniti di collegamenti di sicurezza che garantiscono l indipendenza degli itinerari, fatta eccezione del suddetto punto di conflitto; pendenza media binario < 6 in discesa. 60

61 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI MOVIMENTI CONTEMPORANEI DEI TRENI IN STAZIONE 100 metri Potenziale punto di conflitto 100 metri Potenziale punto di conflitto 61

62 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI LOGICA DI BASE DEGLI APPARATI CENTRALI Assicurazione dei deviatoi con fermascambio (a chiave, elettrico, inserito in cassa di manovra) Nel caso di meccanismo di fermascambi manuale il numero (n) indica la chiave dello specifico fermascambi. Il possesso della chiave n garantisce che lo scambio è disposto per: (n). il binario di destra (assicurazione solo normale). il binario di sinistra (assicurazione solo rovescia) (n).il binario di destra In questo caso la chiave (m) rimane imprigionata. (fermascambi gemelli) (n) (m) 62

63 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI LOGICA DI BASE DEGLI APPARATI CENTRALI CONIUGAZIONE DELLE CHIAVI In questi casi l assicurazione del deviatoio in una determinata posizione è condizionata dal posizionamento della chiave coniugata del deviatoio (o scarpa fermacarri) che forma la comunicazione. (x) (n/y) (m/x) comunicazione tra binari contigui Possesso della sola chiave m x n y m x (y) y Possesso della sola chiave n n y (m) x m (x) (n/m) collegamento con binario tronco dotato di scarpa fermacarri n m y m Possesso della sola chiave n 63

64 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI LOGICA DI BASE DEGLI APPARATI CENTRALI MODELLO DI PIANO SCHEMATICO DI UNA STAZIONE CON DEVIATOI MUNITI DI FERMASCAMBI A CHIAVE (8) (7/8) (5) 4 III (11) (15) A (1) (2) 1 (3/4) 2 (6) 3 II I F.V. (9/10) (17/16) (12) (16) 11 (10) (14) 9 8 (13/14)(18/15) B (4) PROSPETTO RITIRO CHIAVI arrivi da A partenze per A binario arrivi da B partenze per B 1, 3, 7, 9, 13, 17 1, 3, 7, 9 I 3, 9, 13, 17 9, 13, 17 2, 3, 5, 7, 9, 17 2, 3, 5, 7, 9 II 11, 13, 18 11, 13, 18 2, 3, 6, 7, 9, 17 2, 3, 6, 7, 9 III 7, 12, 13, 18 7, 12, 13, 18 64

65 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI LOGICA DI BASE DEGLI APPARATI CENTRALI (8) (7/8) (5) 4 III (11) (15) A (1) (2) 1 (3/4) 2 (6) 3 II I F.V. (9/10) (17/16) (12) (16) 11 (10) (14) 9 8 (13/14)(18/15) B (4) Chiavi da possedere da A al binario I Materiale in sosta sui binari 65

66 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI LOGICA DI BASE DEGLI APPARATI CENTRALI (8) (7/8) (5) 4 III (11) (15) A (1) (2) 1 (3/4) 2 (6) 3 II I F.V. (9/10) (17/16) (12) (16) 11 (10) (14) 9 8 (13/14)(18/15) B (4) da B al binario III Chiavi da possedere Materiale in sosta sui binari 66

67 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI CICLO DI OPERAZIONI DI QUALSIASI APPARATO CENTRALE DI STAZIONE DISPOSIZIONE DEI DEVIATOI INTERESSANTI IL MOVIMENTO DEL TRENO Garantire l indipendenza dell itinerario su cui si svolge il movimento del treno (itinerario di arrivo + zona d uscita) rispetto ad altri movimenti di treno o di manovra facendo in modo che: i deviatoi interessati siano disposti per realizzare tale indipendenza; di vincolare tra di loro i segnali che comandano la circolazione dei treni. 67

68 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI CICLO DI OPERAZIONI DI QUALSIASI APPARATO CENTRALE DI STAZIONE ASSICURAZIONE E CONTROLLO DELL EFFICIENZA DEI DEVIATOI INTERESSANTI IL MOVIMENTO Opportuna fermascambiatura dei deviatoi che viene praticata in relazione al tipo di manovra dei deviatoi (manuale, elettrica, a distanza, ect.) CONTROLLO REGOLARITÀ E LIBERTÀ ISTRADAMENTO PREDISPOSTO PER IL RICEVIMENTO DEL TRENO Regolarità: attraverso il prospetto ritiro chiavi o quadro luminoso; Libertà: ausilio di opportuni agenti o rilevatori elettrici (circuiti di binario). 68

69 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI APPARATI CENTRALI Impianto di una località di servizio (come ad esempio un bivio, una stazione, un passaggio a livello) per il comando a distanza della manovra degli enti di stazione (segnali, deviatoi, Passaggi a Livello, ecc.) e che realizza i vincoli di sicurezza fra segnali, deviatoi e gli eventuali passaggi a livello. La loro evoluzione ha seguito di pari passo l'evoluzione della tecnica ferroviaria. Dai pali indicatori, primo esempio di segnalamento di protezione delle stazioni, si è passati ai primi apparati centrali a filo utilizzati esclusivamente per la manovra dei segnali (dischi girevoli o ali semaforiche) sostituiti, a partire dagli anni 20 e 30 da Apparati Centrali Elettrici per la manovra ed il controllo di tutti gli enti di stazioni (segnali, deviatoi, PL). Tali apparati interagiscono anche con i sistemi di blocco che regolano la circolazione dei treni nelle tratte limitrofe. 69

70 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI APPARATI CENTRALI Riproduzione costante dell aspetto dei segnali e dello stato dei binari in un piano schematico dell impianto Comprende leve, pulsanti, lampade ausiliarie di segnalazione eventi. Elemento su cui interviene l operatore per compiere azioni di comando sull impianto. Unità che realizza i collegamenti elettrici tra il banco e gli enti di piazzale nel rispetto della logica di sicurezza Memorizzano lo stato di particolari eventi (aspetto segnali, c.d.b., etc.) e dispositivi (leve, etc.) Alimentazione elettrica dell apparato e dei dispositivi 70

71 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI APPARATI PER DEVIATOI MANUALI - ADM manovra dei deviatoi, effettuando un "giro di chiavi" ed introducendo la chiave di risulta, estratta dal fermascambio, nell'apposita serratura. Manovra degli apparati lunga e complicata incompatibile con grandi volumi di traffico. itinerario formato con le leve (che azionano i segnali) ed i segnali si aprono (dopo la verifica di altre condizioni) quando quei deviatoi danno la garanzia della posizione voluta 71

72 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI APPARATI CENTRALI ELETTRICI ad ITINERARIO - ACEI Comando realizzato per ogni itinerario o istradamento con l'azionamento di un solo organo (pulsante) disposto secondo righe e colonne che corrispondono, rispettivamente, ai binari e ai punti di estremità degli itinerari. Manovra dei singoli enti interessati dall'itinerario o istradamento è determinata automaticamente dai dispositivi dell'apparato. Tutti gli i collegamenti di sicurezza sono realizzati elettricamente tramite relè ("serratura elettrica ). Per ciascun movimento di treno, il comando di tutti gli organi operativi di piazzale interessati, viene impartito, in situazioni normali, semplicemente premendo un pulsante di comando d'itinerario. 72

73 MOVIMENTO DEI TRENI NELLE STAZIONI APPARATI CENTRALI STATICI - ACS Tutti gli enti di stazione sono sottoposti al controllo di un elaboratore che programma e gestisce il movimento dei convogli prelevando orari ed informazioni da una determinata memoria. Apparato abilitato ad operare sia in totale autonomia (delegando all'operatore addetto la sola funzione di controllo e supervisione), sia in modo semi automatico (in cui l'operatore fornisce il consenso definitivo dopo che l'apparato ha già predisposto l'itinerario di instradamento) ed infine in modalità totalmente manuale (quando l'itinerario ed i comandi sono completamente gestiti dall'operatore). 73

74 SISTEMI DI ESERCIZIO Definizione: sistema di esercizio di una linea ferroviaria è il tipo di organizzazione previsto per regolare la circolazione dei treni Complesso di norme e tecnologie riguardanti la regolarità e la sicurezza che consentono di organizzare il servizio circolazione treni sulle linee DIRIGENZA LOCALE (D.L.) DIRIGENZA CENTRALE (D.C.) DIRIGENZA CENTRALE OPERATIVA (D.C.O.) Dirigenza centralizzata unico operatore sovrintende a più località di servizio 74

75 Sistema base: Dirigenza Locale SISTEMI DI ESERCIZIO I Dirigenti Movimento (DM), presenti in ciascuna stazione, manovrano gli impianti di sicurezza per governare precedenze e distanziamento treni Collegamento telefonico (es: GSMR) DM DM DM DM A B C D 75

76 SISTEMI DI ESERCIZIO Dirigenza Locale Gestione della circolazione basata sui singoli Dirigenti Movimento delle stazioni denominati Dirigenti Locali (D.L.) che si avvalgono della collaborazione del personale dei treni, dei manovratori e di qualsiasi agente presente in stazione. I D.L. disciplinano la circolazione dei treni in linea in base all orario di servizio prendendo opportuni accordi con i colleghi delle stazioni limitrofe e/o delle località di servizio intermedie tramite telefono. I D.L. regolano gli incroci (linee a binario unico) o le precedenze (linee a doppio binario). Dirigenza della circolazione limitata ai tratti di linea posti tra due stazioni. 76

77 SISTEMI DI ESERCIZIO Aumento del traffico Dirigente Centrale Mansioni di supervisione della regolarità di marcia dei treni Coordinamento (via telefono in un primo tempo) dei DM. DC DM DM DM DM A B C D 77

78 SISTEMI DI ESERCIZIO Dirigenza Centrale l sistema di esercizio con Dirigente Centrale (D.C.). consiste nell'affidare la direzione della circolazione dei treni di una linea o tratto di linea ad un agente speciale, denominato Dirigente Centrale, il quale da un determinato posto, avendo a sua disposizione tutti gli elementi necessari dà, in ogni momento, le informazioni, i consigli o gli ordini occorrenti per mantenere o ristabilire la regolarità della corsa dei treni. La mansione essenziale del Dirigente Centrale è di curare la regolarità della circolazione dei treni, eliminando le cause dei ritardi, di evitare gli ingombri e di ottenere in generale il migliore impiego del personale e il più intenso sfruttamento dei mezzi di cui la linea dispone. 78

79 Dirigenza Centrale SISTEMI DI ESERCIZIO Il Dirigente Centrale, a mezzo del telefono selettivo di cui dispone, corrisponde coi posti collegati della sua sezione e con determinati altri situati fuori di essa sui tratti antenna; segue costantemente la corsa dei treni nella sua sezione di linea, ne traccia il grafico reale e si tiene informato di tutti gli elementi (trazione, personale, composizione, ecc.) e circostanze interessanti i treni stessi. Il sistema di dirigenza centrale facilita quindi la scelta delle stazioni più appropriate per precedenze ed incroci anormali, la pronta conoscenza delle fermate prolungate in linea o della corsa irregolare dei treni, la determinazione delle stazioni in grado di ricevere o trattenere un treno, la scelta del momento più opportuno per le manovre interessanti i binari di circolazione. 79

80 SISTEMI DI ESERCIZIO Dirigente Centrale, vecchia scrivania : orario grafico reale (non programmato) fatto a mano Dirigente centrale con sistema Controllo Circolazione Linee (CCL) 80

81 Fonte: La tecnica Professionale SISTEMI DI ESERCIZIO Dirigenza Centrale Operativa - Centralized Traffic Control (CTC) l operatore della Circolazione, Dirigente Centrale Operativo (DCO), effettua mediante teleoperazioni la contemporanea dirigenza movimento di tutti i posti periferici. Primo CTC in Italia: DCO del nodo di Bologna (recentemente sostituito con SCC). DCO / CTC A B C D 81

82 Dirigenza Centrale Operativa SISTEMI DI ESERCIZIO Il Dirigente Centrale Operativo (D.C.O.) assume personalmente la dirigenza movimento di tutti i posti di servizio della linea a lui affidata; si avvale della collaborazione dei dirigenti movimento delle stazioni porta e, per determinate operazioni previste in situazioni particolari, si avvale anche della collaborazione del personale dei treni, nonché di quello che, eventualmente, presenzia i posti di servizio. Collaboratori del D.C.O.: Dirigenti Movimento delle stazioni porta (sempre presenziate) Apposito Incaricato delle località di servizio presenziate. personale dei treni ( agente treno ) 82

83 SISTEMI DI ESERCIZIO Dirigenza Centrale Operativa Il C.T.C. è costituito da un posto centrale e da posti periferici collegati da un canale di trasmissione per le effettuazioni di teleoperazioni che consentono l'invio di comandi dal posto centrale verso la periferia e la ricezione di controlli in senso inverso. SP PS PS PS PS SP SP stazione porta PS posto satellite telecomandato PC posto centrale MO.DEM. telecomandi telecontrolli PC Tratta di giurisdizione Alcuni PS possono essere presidiati da Dirigenti Movimento 83

84 SISTEMI DI ESERCIZIO CTC per linee regionali 84

85 SISTEMI DI ESERCIZIO Sistema Comando e Controllo (SCC) Sistema DCO di ultima generazione: governa tratte più estese di un CTC (centinaia di chilometri). Governa, in primo luogo,gli apparati di stazione e le tecnologie di sicurezza lungo la linea: segnali, scambi, passaggi a livello. Inoltre: gestione centralizzata diagnostica per manutenzione infrastrutture; controllo impianti trazione elettrica; informazioni al pubblico. 85

86 SISTEMI DI ESERCIZIO Primo SCC in Italia - SCC Tirrenica Posto Centrale di Pisa 86

87 CLASSIFICAZIONE LINEE RFI (giugno 2010) totale km linee fondamentali, caratterizzate da un alta densità di traffico e da una elevata qualità dell infrastruttura, comprendono le direttrici internazionali e gli assi di collegamento fra le principali città italiane km linee complementari, con minori livelli di densità di traffico, costituiscono la maglia di collegamento nell ambito dei bacini regionali e connettono fittamente tra loro le direttrici principali km linee di nodo, che si sviluppano all interno di grandi zone di scambio e collegamento tra linee fondamentali e complementari situate nell ambito di aree metropolitane 933 km 87

88 CLASSIFICAZIONE LINEE RFI (giugno 2010) TIPOLOGIA Linee a doppio binario km Linee a semplice binario km ALIMENTAZIONE Linee elettrificate km Linee a doppio binario km Linee a semplice binario km Linee non elettrificate (diesel) km 88

89 Linee telecomandate (giugno 2010) km di linee con sistemi SCC, SCC-AV, SCC-M e CTC 89

90 IL SISTEMA AV / AC (giugno 2010)

91 RETE COMPARTIMENTALE TOSCANA CARATTERISTICHE DI BASE TE 2 TE 1 TD 2 TD 1 91

92 RETE COMPARTIMENTALE TOSCANA REGIMI DI CIRCOLAZIONE BAcc>4 BAcc BA BCA 92

93 RETE COMPARTIMENTALE TOSCANA SISTEMI DI ESERCIZIO CTC/DCO con SCC DCO DC 93

94 RETE COMPARTIMENTALE TOSCANA SCMT / SCC SCMT SSC 94