ERTMS nelle Ferrovie Regionali, Scenari di Applicazione

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1 CIFI «Programmazione, esercizio e gestione di reti di trasporto pubblico di interesse regionale e locale: esperienze europee a confronto» ERTMS nelle Ferrovie Regionali, Scenari di Applicazione Leone Fenzi Business Analysis & Development Genova - 7 Maggio 2014

2 Agenda 1. Introduzione 2. Le soluzioni mediamente adottate ad oggi in Italia 3. Le evoluzioni ERTMS già in progress 4. ERTMS Regionale: Una soluzione innovativa per le reti a scarso traffico 5. Ansaldo STS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale 6. La Sicurezza oltre il Segnalamento 2

3 Introduzione ERTMS-Regional ERTMS/ETCS Regionale, per l utilizzo su linee locali e/o a scarso traffico; principali caratteristiche: totale compatibilità con ERTMS L1/L2/L3 (a seconda) localizzazione treno mediante balise e/o via satellite; riduzione elementi di piazzale (segnalamento, telecomunicazioni, power supply); comunicazioni su infrastrutture radio di tipo commerciale, con eventuale backup satellitare, in alternativa ai sistemi di tipo tradizionale; 3

4 Introduzione I principali obiettivi di una rete a scarso traffico Minimizzare le modifiche degli apparati esistenti, salvaguardando gli investimenti già fatti ma nel contempo valutando anche possibili esigenze future di aggiornamento tecnologico o estensioni della rete esistente In fase di definizione dell investimento, valutare bene le esigenze di servizio attuali e quelle previste in funzione di possibili evoluzioni dell infrastruttura e del tipo di servizio che si deve offrire, inclusi eventuali vincoli di interoperabilità su linee afferenti Laddove necessario, favorire l utilizzo dell infrastruttura già presente (fibra ottica, coppie telefoniche, apparati di interlocking a relè, sistemi di distanziamento tipo continuo o discontinuo ) Puntare alla riduzione dei costi di gestione e manutenzione della linea Adottare prodotti omologati e già installati su linee RFI o comunque inclusi nella «product roadmap» del fornitore Ridurre al minimo i tempi e costi di progettazione, realizzazione, verifica e certificazione del sistema di segnalamento di terra e di bordo, inclusa l automazione Centralizzare la gestione dei rallentamenti e la normale operatività di circolazione e manutenzione della linea Integrare le funzioni di Automazione (Circolazione, Telesorveglianza e Sicurezza, Diagnostica e Manutenzione, Informazioni al Pubblico, Quadro Sinottico) per quanto strettamente necessario 4

5 Le soluzioni mediamente adottate ad oggi in Italia In funzione delle caratteristiche della linea in esame: TERRA SCMT (di tipo discontinuo con boe commutate oppure con BACC e boe mediamente fisse) SSC (ripetizione del segnale) BORDO Apparati di bordo BL3 (consente la circolazione sia su linee SSC che su linee SCMT) Bordo SCMT Bordo SSC Sebbene con livelli di confidenza e maturità differenti, entrambe le soluzioni rispondono all esigenza di mettere in regime di sicurezza la circolazione dei treni e, mediamente, risolvono i vincoli di «interoperabilità» necessaria per possibili collegamenti con l infrastruttura RFI; oggi sono sistemi tecnologicamente poco evoluti, poco scalabili e modulari ma, soprattutto, non semplificano né ottimizzano l infrastruttura e di conseguenza non risultano ottimali dal punto di vista dei costi di investimento «a vita intera», inclusi gli oneri di gestione e manutenzione della linea stessa e dei rotabili.

6 Le evoluzioni ERTMS già in progress Baseline 3 1) L emissione ufficiale della nuova Baseline da parte di ERA è avvenuta a Dicembre ) Le prime applicazioni sono previste intorno al ) Ovviamente si garantisce l interoperabilità, e sono state introdotte nuove funzionalità che sono tra le altre di interesse soprattutto per una gestione più efficiente delle curve di frenatura adattate ai parametri di rango e di prestazione dei veicoli GPRS/IP All interno di UNISIG, è in corso la modifica delle specifiche Euroradio nell ottica GPRS/IP (passaggio alla tecnologia packet switching rispetto a quella circuit switching. IP-based Communication Virtual balise - GPS UNISIG ha definito un gruppo di lavoro che ha lo scopo di definire gli standard atti a garantiore una localizzazione satellitare con gli adeguati livelli di sicurezza ERTMS L1/L2 ERTMS KERNEL, including BL3 GSM-R Eurobalises / odometry Virtual balises - GPS Referenze Interoperabilità I «mattoni» per costruire un nuovo sistema ATO ATO UNISIG ha definito un gruppo di lavoro che ha lo scopo di standardizzare funzioni, architettura ed interfacce per ATO uso ferroviario Regional / ERTMS L3 con localizzazione anche satellitare e non più il vincolo di utilizzare GSM/R 6

7 ERTMS Regionale: Una soluzione innovativa per le reti a scarso traffico Necessaria solo per treni a composizione variabile o per una circolazione «high density» GSM-R oppure altre reti radio, tipo GSM pubblico eventualmente già disponibili (oppure TETRA, etc.) e/o balise virtuale (SAT) Un UNICO centro di controllo che integra gestione della via, distanziamento e regolazione della circolazione No necessità di reti di TLC dedicate; Possibili collegamento radio tra posto centrale ed attuatori di periferia (O.C.) Minimizza l infrastruttura e riduce i costi; minimizza l impatto su operativa (su linee esistenti) durante Test & Commissioning Comunicazione open tra il centro ed i posti periferici, tramite l utilizzo di reti radio/tlc (mediamente già disponibili, quali ad esempio il GSM pubblico, rispetto a quello di reti dedicate); riutilizzo dei meccanismi già disponibili per la protezione in sicurezza delle informazione No IXL tradizionali (gli oggetti lungo linea devono essere controllati direttamente dal Train Control Centre (TCC) usando comunicazione radio o un collegamento fisso). In caso di IXL esistenti, esiste la possibilità collegamento al Posto Centrale tramite interfacce I/O Riduce l esigenza di installare enti di piazzale, inclusi i cavi lungo linea Introduce il blocco mobile (maggiori prestazioni) Lato bordo si può interfacciare un STM tipo BL3 (in caso di interconnessione su rete con sistema nazionale) 7

8 ERTMS Regionale: Una soluzione innovativa per le reti a scarso traffico ERTMS/ETCS: robustezza, interoperabilità, affidabilità, sicurezza Regionale: flessibilità, modularità, adattabilità basso LCC Il Meglio di Due Mondi 8

9 ASTS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale ERTMS L1 e L2: Referenze Ansaldo STS Green = Greenfield Projects 9 Brown = Brownfield Projects Blue = OBU-only Projects

10 ASTS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale Ansaldo STS: l evoluzione di ERTMS Ansaldo STS è protagonista nei processi di standardizzazione UNISIG relativi alle evoluzioni del sistema Ansaldo STS è coinvolta in alcuni progetti europei di supporto alla sviluppo, verifica e certificazione del nuovo sistema proposto e questa è la relativa pianificazione: SATLOC 3InSat EGNOS-GALILEO upgrade for rail ERSAT ERTMS-ETCS Test Site GRAIL 2 European Global Navigation and Satellite System Agency (GSA) 10 European Space Agency (ESA)

11 ASTS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale 3InSat - Architettura di test 11

12 ASTS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale ERTMS/TMS/IXL Integrazione di Posto Centrale A livello Operativo, l integrazione di RBC, TMS e IXL fornisce la possibilità di gestire i tre aspetti relativi (Distanziamento, Gestione della Via, Regolazione) virtualmente da un unico DM oppure in maniera modulare a seconda delle esigenze organizzative Esempio: UAE Shan-Habshan-Ruwais ERTMS L2 Line 12

13 ASTS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale ERTMS/TMS/IXL Integrazione di Posto Centrale A livello Operativo, l integrazione di RBC, TMS e IXL fornisce la possibilità di gestire i tre aspetti relativi (Distanziamento, Gestione della Via, Regolazione) virtualmente da un unico DM oppure in maniera modulare a seconda delle esigenze organizzative Esempio: UAE Shan-Habshan-Ruwais ERTMS L2 Line 13

14 ASTS: da ERTMS L1/L2 a ERTMS Regionale Progetti in corso Milestones Principali Ansaldo STS sta realizzando alcuni progetti in Australia dove si utilizzano le principali caratteristiche del sistema innovativo proposto, quali: integrazione RBC/IXL/TMS (2H 2014) utilizzo di interfaccia IP su reti esistenti (1Q 2014) integrazione del dispositivo MAR (Mobile Access Router) che permette di selezionare differenti operatori radio, incluso eventuale commutazione su comunicazione satellitare (2Q 2015) localizzazione del treno garantita SIL4 ( virtual balise ) (4Q 2015) ATO (incluso driverless) in un sistema ferroviario (4Q 2014) 14

15 La Sicurezza oltre il Segnalamento Portale Multifunzione Il Portale multifunzione (PMF) Ansaldo STS rileva automaticamente una serie di anomalie che possono causare incidenti e identificare la necessità di manutenzione del treno. Il PMF può essere utilizzato sui treni a velocità fino a 330 km/h, giorno e notte e sotto qualsiasi condizione atmosferica. I dati acquisiti possono essere utilizzati per realizzare della manutenzione predittiva (sul rotabile o sulla infrastruttura). Il PMF è composto dai seguenti sottosistemi: Sottosistema rilievo riconoscimento rotabili, Sottosistema Termografico, Sottosistema rilievo sagoma, Sottosistema Visibile con immagini ad alta risoluzione. Technical Room Sensors: Thermographs, Laser Scanner Sensors: Video Cameras Sensors: Wheel sensors 15

16 La Sicurezza oltre il Segnalamento Portale Multifunzione Il Portale multifunzione (PMF) Ansaldo STS rileva automaticamente una serie di anomalie che possono causare incidenti e identificare la necessità di manutenzione del treno. Il PMF può essere utilizzato sui treni a velocità fino a 330 km/h, giorno e notte e sotto qualsiasi condizione atmosferica. I dati acquisiti possono essere utilizzati per realizzare della manutenzione predittiva (sul rotabile o sulla infrastruttura). Il PMF è composto dai seguenti sottosistemi: Sottosistema rilievo riconoscimento rotabili, Sottosistema Termografico, Sottosistema rilievo sagoma, Sottosistema Visibile con immagini ad alta risoluzione. Technical Room Sensors: Thermographs, Laser Scanner Sensors: Video Cameras Sensors: Wheel sensors 16

17 La Sicurezza oltre il Segnalamento Portale Multifunzione Il Portale multifunzione (PMF) Ansaldo STS rileva automaticamente una serie di anomalie che possono causare incidenti e identificare la necessità di manutenzione del treno. Il PMF può essere utilizzato sui treni a velocità fino a 330 km/h, giorno e notte e sotto qualsiasi condizione atmosferica. I dati acquisiti possono essere utilizzati per realizzare della manutenzione predittiva (sul rotabile o sulla infrastruttura). Il PMF è composto dai seguenti sottosistemi: Sottosistema rilievo riconoscimento rotabili, Sottosistema Termografico, Sottosistema rilievo sagoma, Sottosistema Visibile con immagini ad alta risoluzione. Technical Room Sensors: Thermographs, Laser Scanner Sensors: Video Cameras Sensors: Wheel sensors 17

18 La Sicurezza oltre il Segnalamento Monitoraggio Satellitare Frane e Smottamenti Il monitoraggio satellitare delle frane e opere d arte è basato sull utilizzo della tecnica PSP-IFSAR (Persistent Scatterer Pair InterFerometry Synthetic Aperture Radar) brevettata dal gruppo Finmeccanica. Tale tecnica permette di ottenere misure di elevata precisione dello spostamento del terreno e delle strutture da dati SAR satellitari, fornendo quindi informazioni a supporto della gestione delle tratte ferroviarie interessate da fenomeni di dissesto idrogeologico. Il sistema proposto sarà in grado di garantire un monitoraggio costante delle linee ferroviarie in corrispondenza delle aree note per i fenomeni di dissesto idrogeologico. 18

19 La Sicurezza oltre il Segnalamento Monitoraggio Satellitare Frane e Smottamenti Per quanto riguarda il rischio idrogeologico la proposta si sviluppa sui seguenti punti: 1. Identificazione della tratta ferroviaria a rischio idrogeologico (frane/smottamenti/fenomeni di subsidenza); 2. Individuazione delle tipologie di frane presenti sulla tratta; 3. Analisi dell evoluzione delle frane identificate dagli anni Novanta ad oggi; 4. Definizione delle aree a rischio ed individuazione delle soglie di allarme; 5. Monitoraggio delle aree a rischio con aggiornamenti mensili; 6. Integrazione del sistema nei centri di comando e controllo (SCC, Protezione aziendale, CTC, ). 19

20 Grazie per la Vostra attenzione