Linee Guida per una Proposta di Normativa sulla Simulazione Ferrotranviaria per Addestramento

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1 Linee Guida per una Proposta di Normativa sulla Simulazione Ferrotranviaria per Addestramento Eros Pettinelli CEO SHRAIL Srl Coordinato da: Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti Organizzato da:

2 INDICE IL SIMULATORE DELLA CABINA DI GUIDA DI VEICOLI FERROTRAMVIARI LINEE GUIDA PER UNA PROPOSTA DI NORMATIVA SULL UTILIZZO DI SIMULATORI PER LA QUALIFICAZIONE E LA FORMAZIONE PERIODICA DEI CONDUCENTI DI VEICOLI FERROTRAMVIARI POSSIBILI FUTURI SVILUPPI MIRATI ALL UTILIZZO DI SIMULATORI PER ADDESTRAMENTO NEI SISTEMI TRAM-TRENO 2

3 Simulazione: perché? TRAINING AL VERO Effic cacia TEORIA, MANUALI SIMULAZIONE! Costi EFFICACIA: Addestramento migliore La simulazione i rende possibile l'addestramento t in condizioni altrimenti difficili o irrealizzabili. 30 settembre -1ottobre

4 Simulazione: perché? TRAINING AL VERO Effic cacia TEORIA, MANUALI SIMULAZIONE! Costi EFFICIENZA: Costi ridotti La simulazione consente un risparmio notevolissimo nei costi di addestramento - Risparmio diretto sul costo di esercizio & risparmio energetico - Risparmio indiretto: non si tengono impegnati veicoli o infrastrutture reali - Risparmio di oltre il 90% sui costi di addestramento alla guida di veicoli pesanti (*) (*) National Training and Simulation Association settembre -1ottobre

5 Simulazione: perché? TRAINING AL VERO Effic cacia TEORIA, MANUALI SIMULAZIONE! Costi SICUREZZA: Nessun rischio L'addestramento in ambiente simulato non comporta rischi e, consentendo maggiore pratica, produce sicurezza nel lungo termine - La simulazione non ha conseguenze sul mondo reale - Gli errori dell'allievo non hanno conseguenze e possono essere usati nella didattica - L'addestramento in situazioni di emergenza è sempre possibile senza rischi 5

6 Benefici della simulazione nell'addestramento TEORIA, AULA! TRADIZIONALE GUIDA (REALE) Un mix di teoria e di pratica (ridotta per sicurezza, tempi, costi, ecc) TEORIA, AULA SIM.! SIMULAZIONE LIMITATA GUIDA Un mix di teoria (con uso parziale di strumenti di simulazione) e di pratica (ridotta, per sicurezza, tempi, costi, ecc) 6

7 Benefici i della simulazione i nell'addestramento MENO RISCHI! SIMULAZIONE INTENSIVA TEORIA, AULA SIMULAZIONE GUIDA Un mix di teoria, di simulazione e di pratica (limitata alle fasi finali) PIU' SICUREZZA Miglioramento della sicurezza stradale Simulazione di fonti di possibili incidenti (ostacoli, guasti, aderenza degradata, situazioni di pericolo) Addestramento alla guida in situazioni di emergenza ADDESTRAMENTO PIU EFFICACE E COMPLETO Flessibilità e migliore didattica MINORI COSTI DI ADDESTRAMENTO Minore impegno di mezzi e di istruttori Minore consumo energetico e di mezzi RISORSE PER SIMULAZIONE = RISPARMIO SULLA GUIDA 7

8 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari I simulatori sono costituiti da uno o più dispositivi in grado di riprodurre il comportamento, il funzionamento, le situazioni di impiego ordinarie o eccezionali di apparecchiature, elementi, veicoli o interi sistemi di trasporto pubblico con lo scopo di consentire l'addestramento degli allievi ai concetti generali di impiego, agli aspetti di sicurezza e alle operazioni ordinarie o straordinarie I sistemi di simulazione per il trasporto pubblico includono in genere almeno un elemento dedicato alla riproduzione del funzionamento dell'oggetto della simulazione, mediante algoritmi logici o matematici, un elemento che gestisce i comandi dell'allievo e un elemento che fornisce informazioni all'allievo Per applicazioni complesse è possibile che più sistemi di addestramento siano combinati fra di loro e che siano presenti elementi dedicati all'istruttore 8

9 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Struttura ed elementi del simulatore Modello matematico ti Visuale Cruscotto ed ergonomia Suono Movimento Vibrazionei Postazione istruttore 30 settembre -1ottobre

10 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Attività di formazione Familiarizzazione i i alla guida preparazione del veicolo partenza e accelerazione decelerazione, frenata, arresto curve pendenza e orografia, salita, discesa cambio di corsia 10

11 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Attività di formazione Addestramento t alla guida - procedure ordinarie i fermata o deposito partenza da fermata o deposito controllo accesso o discesa passeggeri segnali, semafori incroci stradali gallerie, sovrappassi, rampe controllo vincoli, ingombri, posizione del trolley 11

12 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Attività di formazione Addestramento t alla guida nel traffico urbano immissione nel traffico attraversamenti pedonali incrocio urbano corsia preferenziale veicoli in sosta irregolare incaglio, blocco 12

13 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Attività di formazione Addestramento t alla guida sueventuali strade extraurbane guida su strade extraurbane eventuali passaggi a livello gestione delle condizioni meteo (vento trasversale) gestione ostacoli in ambito extraurbano guida su strade in pendenza o con curve a raggio ridotto 13

14 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Attività di formazione Addestramento t alla guida in situazioni i i di emergenza frenata di emergenza guida in condizioni di aderenza degradata guida in condizioni di visibilità degradata guida in caso di guasti o malfunzionamento di sottosistemi del veicolo gestione allarmi e anomalie segnalate dal sistema diagnostico di bordo 14

15 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Attività di formazione Missionei del servizio i di linea familiarizzazione al servizio di linea addestramento al servizio di linea addestramento alla guida eco-compatibile addestramento al comfort dei passeggeri ed alla qualità del servizio 30 settembre -1ottobre

16 Simulazione i per addestramento t alla guida di veicoli ferrotramviari Postazione Istruttore e strumenti accessori Ruolo di supervisione Simulazione della sala controllo di un sistema di trasporto reale Generazione imprevisti i e guasti Registrazione delle sessioni Playback delle sessioni per riesame critico Programmi per la gestione delle attività di formazione 16

17 LINEE GUIDA PER UNA PROPOSTA DI NORMATIVA PER L UTILIZZO DI SIMULATORI PER LA QUALIFICAZIONE E LA FORMAZIONE PERIODICA DEI CONDUCENTI DI VEICOLI FERROTRAMVIARI

18 DIRETTIVA 2003/59/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Direttiva 2003/59/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 15 luglio 2003 sulla qualificazione iniziale e formazione periodica dei conducenti di taluni veicoli stradali adibiti al trasporto di merci o passeggeri, che modifica il regolamento (CEE) 3820/85 del Consiglio e la direttiva 91/439/CEE del Consiglio e che abroga la direttiva 76/914/CEE del Consiglio Enfasi sulla formazione periodica di mantenimento Le ore di formazione costano La formazione sul mezzo di trasporto reale è rischiosa specialmente nelle fasi iniziali di familiarizzazione con il mezzo Viene ufficializzata la formazione tramite simulatore (le ore passate sul simulatore valgono, vengono conteggiate) 18

19 I SIMULATORI DI GUIDA Cos'è un simulatore e come posso verificarne la corrispondenza con il mezzo reale e l'efficacia formativa? Quali vantaggi offre e quali limiti impone un simulatore? L'uso Luso dei simulatori è ormai accettato e ufficializzato in molti ambiti del mondo dei trasporti Aviazione Esempio di applicazioni di altissimo livello in un ambito estremamente critico Autovetture tt Sviluppi in corso presso Scuole ACI Due esempi agli antipodi che dimostrano che si può fare Bisogna definire le regole e gli standard 19

20 Aspetti rilevanti di una normativa Necessità di definire: qualità standard crediti formativi i le categorie (o classi) di simulatori le funzioni i dei simulatori i i requisiti per i vari ambiti (accuratezza, visuale, acustica, movimento, interfaccia, scenario) la matrice requisiti vs funzioni per le varie classi la qualifica della categoria (1,2,3), in base al livello di soddisfacimento dei requisiti

21 Le categorie di simulatori SGV (Simulatore Guida Veicolo) SMS (Simulatore Missione di Servizio) SIS (Simulatore Integrato Sistema) sistema di simulazione a scopo di formazione per l'impiego o la conduzione di uno specifico veicolo sistema di simulazione a scopo di formazione per lo svolgimento di missioni o servizi del trasporto pubblico, inclusa tipicamente l'effettuazione di un servizio di linea sistema di simulazione a scopo di formazione che copre più aspetti operativi di un sistema metropolitano e filotranviario, inclusa tipicamente la gestione operativa del sistema, la condotta o la guida, lo svolgimento di missioni o servizi

22 Scopi formativi SGV (Simulatore Guida Veicolo) SMS (Simulatore Missione di Servizio) SIS (Simulatore Integrato Sistema) Familiarizzazione alla guida Addestramento alla guida in operazioni ordinarie Addestramento alla guida nel traffico urbano Addestramento alla guida in aree extraurbane Addestramento alla guida in situazioni di emergenza Scopi del SGV per il mezzo di trasporto previsto Addestramento al servizio di linea Addestramento al comfort dei passeggeri Addestramento alla guida eco-compatibile Addestramento alla guida per l'utilizzo ottimale del veicolo Scopi dei SGV e SMS per i mezzi di trasporto previsti Addestramento ai ruoli di gestione, al coordinamento e alla pianificazione Addestramento alla gestione delle situazioni straordinarie o di emergenza

23 Qualità del sistema di simulazione Aspetti /elementi importanti per la simulazione: Accuratezza Visuale Acustica Movimento, vibrazioni e accelerazioni Interfaccia uomo/macchina Qualità dello scenario

24 Qualità del sistema di simulazione Accuratezza Capacità del sistema di simulazione di riprodurre con precisione la fisica del veicolo e degli aspetti inclusi nella simulazione Si misura attraverso parametri fisici: posizioni, velocità, accelerazioni, forze, stati, ecc La verifica consiste nel confronto fra una serie di parametri registrati al vero e la corrispondente serie di parametri calcolati dal simulatore, a pari condizioni al contorno

25 Qualità del sistema di simulazione Visuale Capacità di riprodurre gli aspetti visivi della simulazione, sia staticamente che dinamicamente In termini di risoluzione dell'immagine, livello di qualità e completezza dei contenuti visivi, velocità di aggiornamento delle immagini dinamiche La verifica si effettua qualitativamente confrontando le caratteristiche del sistema con i requisiti e qualitativamente per gli aspetti che richiedono un giudizio non esprimibile mediante grandezze numeriche 30 settembre -1ottobre 2010

26 Qualità del sistema di simulazione Acustica Capacità di riprodurre gli aspetti acustici dell'oggetto simulato, attraverso le caratteristiche di riproduzione del suono e il livello di qualità e completezza dei suoni presenti La verifica si effettua quantitativamente confrontando grandezze acustiche al vero e nella simulazione qualitativamente per gli aspetti non giudicabili mediante grandezze numeriche

27 Qualità del sistema di simulazione Movimento, vibrazioni i i e accelerazioni i Capacità del sistema di simulazione di riprodurre con precisione la fisica del veicolo e degli aspetti inclusi nella simulazione La verifica si effettua quantitativamente confrontando le caratteristiche del sistema con i requisiti, sperimentalmente confrontando accelerazioni al vero e nella simulazione e quantitativamente per gli aspetti che richiedono un giudizio non esprimibile mediante grandezze numeriche 30 settembre -1ottobre 2010

28 Qualità del sistema di simulazione Interfaccia uomo/macchina Rappresentatività e livello di dettaglio del veicolo o dell'apparecchiatura all'uso della quale l'allievo si deve addestrare La verifica si effettua quantitativamente confrontando elementi reali (volumi, geometrie) con quelli dell'ambiente simulato o qualitativamente per gli aspetti non strettamente misurabili

29 Qualità del sistema di simulazione Qualità dello scenario Rappresentatività e livello di dettaglio dell'ambiente in cui si svolge la simulazione La verifica si effettua quantitativamente confrontando elementi reali (volumi, geometrie) con quelli dell'ambiente simulato o qualitativamente per gli aspetti non strettamente misurabili

30 Esempi di output grafici di un simulatore 30 settembre -1ottobre 2010

31 Esempi di output grafici di un simulatore

32 Esempi di output grafici di un simulatore

33 Esempi di output grafici di un simulatore 30 settembre -1ottobre 2010

34 Esempi di output grafici di un simulatore

35 Esempio di imprevisto (pedone)

36 Matrice scopi/qualità definisce cosa è essenziale/importante/secondario per ciascuno scopo formativo qualità secondarie, inessenziali per lo scopo, da assicurare al livello minimo qualità importanti, da assicurare al livello intermedio, in modo rappresentativo qualità essenziali, da assicurare al livello massimo Simulazione per l'addestramento alla guida Accuratezza a Familiarizzazione alla guida Addestramento alla guida in operazioni ordinarie Addestramento alla guida nel traffico urbano Addestramento alla guida in aree extraurbane Addestramento alla guida in situazioni di emergenza Visuale requisito complessivo Acustica vibrazioni e acc celerazioni Movimento, Interfaccia uomo-macchina o Scenario Qualita' dell Simulazione per l'addestramento alla missione Familiarizzazione al servizio di linea Addestramento al servizio di linea Addestramento al comfort dei passeggeri Addestramento alla guida eco-compatibile Addestramento alla guida per l'utilizzo ottimale del veicolo requisito complessivo 30 settembre -1ottobre 2010

37 Proposta di suddivisione dei Simulatori in 3 diverse Categorie La suddivisione proposta riflette il grado di rispondenza alla matrice qualità / scopi, esprimendo quindi il livello di qualità di un simulatore rispetto al suo obiettivo Simulatore di Categoria 1 Il sistema di simulazione è qualificato simulatore di categoria 1 se per tutti gli scopi formativi cui è dedicato i requisiti di qualita' sono soddisfatti al livello massimo, con l'ammissione di una deroga di un livello di una delle qualita' richieste Simulatore di Categoria 2 Il sistema di simulazione è qualificato simulatore di categoria 2 se per tutti gli scopi formativi i requisiti di qualità sono soddisfatti al livello massimo, con l'ammissione di tre deroghe di un livello per tre delle qualita' richieste Simulatore di Categoria 3 Il sistema di simulazione è qualificato simulatore di categoria 3 se per tutti gli scopi formativi i requisiti di qualità sono soddisfatti almeno: (a) al livello intermedio laddove è richiesto il livello intermedio o massimo (b) al livello minimo laddove è richiesto il livello minimo o intermedio

38 POSSIBILI ULTERIORI SVILUPPI MIRATI ALL UTILIZZO DI SIMULATORI PER ADDESTRAMENTO NEI SISTEMI TRAM-TRENO

39 SISTEMI TRAM-TRENO Operano in parte su tratte ferroviarie. Possibile integrazione fra il simulatore di guida del veicolo e simulatori di impianti fissi per una formazione integrata finalizzata allo svolgimento del servizio nel suo complesso, che possa comprendere allo stesso tempo: la qualificazione e la formazione periodica dei conducenti dei veicoli l operatività delle stazioni (DM) l operatività delle sale controllo (DCO) l operatività dei sistemi di telecomando TE (SSE, sezionatori) l operatività dei depositi l addestramento dei manutentori degli impianti di segnalamento 39

40 Esempio: integrazione i del simulatore di guida con il simulatore SIM ACEI realizzato da SHRAIL srl SIM ACEI in uso presso: Scuola Professionale RFI Spa di Milano Centro di Formazione di FERROVIENORD Integrabile con il simulatore della cabina di guida: il macchinista vede il segnale di SIM ACEI Il tram-treno muovendosi occupa i CdB di SIM ACEI gioco di squadra fra diverse figure professionali (macchinista, DM, DCO) 30 settembre -1ottobre

41 TRAINING INTEGRATO La simulazione coinvolge sia l'allievo Dirigente Movimento che l'allievo Macchinista ed il DCO GUIDA DEI TRENI D ll cabina Dalla bi del d l simulatore, l'allievo macchinista guida il treno sulla linea virtuale GESTIONE DEL TRAFFICO L'allievo Dirigente Movimento comanda dal simulatore A.C.E.I. i segnali, I deviatoi e I passaggi a livello della linea virtuale 41

42 Per ulteriori i approfondimenti: i SHRAIL Srl Via Olgiati, MILANO Tel Fax epettinelli@shrail.it 30 settembre -1ottobre 2010

43 Grazie i per la cortese attenzione Eros Pettinelli CEO SHRAIL Srl Coordinato da: Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti Organizzato da: