CIFI Milano, 10 Dicembre 2013

Sistema HDTS per l’incremento della capacità

nei nodi ferroviari

Ing. Enzo MarzilliRFI, Direzione Ingegneria e TecnologieDirettore

Premesse

• La recente introduzione di tecnologie ha consentito ad RFI di mettere in sicurezza l’infrastruttura nazionale.

• Al fine di conseguire gli obiettivi nei tempi indicati dai competenti Organismi Ministeriali, i Sistemi sono stati progettati in modo da essere scalabili dando priorità allo sviluppo ed all’implementazione delle componenti necessarie alla messa in sicurezza delle linee, rimandando ad una seconda fase l’adeguamento delle linee sotto utilizzate ai massimi standard prestazionali previsti da SCMT (Vmax = 250 km/h).

• Pertanto sono stati sviluppati e realizzati:– InFill200 per incremento della velocità – HTDS per incremento della capacità

Considerazioni

• InFill200 ed HDTS:– Si configurano come implementazioni dei sistemi tecnologici

esistenti, valorizzando i cospicui investimenti recentemente affrontati.

– Le funzioni esposte perseguono l’obiettivo di incrementare la velocità e la capacità della linea con le modalità tecnico economiche più convenienti.

– Sfruttano al meglio la potenzialità offerta mantenendo o aumentando il livello di sicurezza.

– Minimizzano gli interventi da effettuare a bordo riducendo i tempi di fermo macchina ed i costi di upgrade (rispetto ad ERTMS)

– Non impediscono o limitano la circolazione dei treni attrezzati SCMT, non costituendo una limitazione alla piena operatività della linea e continuando a garantire l’interoperabilità con gli STM eventualmente già sviluppati

Considerazioni rispetto alle STI

• InFill200 ed HDTS:– Non pregiudicano assolutamente l’adozione in futuro dei nuovi

sistemi ERTMS– SCMT è, secondo le STI un sistema di classe B di recente

realizzazione analogamente ad altri sistemi di altre nazioni (es LZB, TVM in esercizio da più di 25 anni).

– Rispetto al piano originario è stata completata la fase di messa in sicurezza dell’infrastruttura, ora si dovrebbe avviare la seconda fase di livellamento delle prestazioni.

– HDTS è una modifica di SCMT per alta capacità (intervento propedeutico all’ETCS Livello 2)

– InFill200 e HTDS, utilizzando esclusivamente componenti SIL4 in alternativa ai componenti proven-in-use tipici del BAcc e riducendo al minimo i tagli rotaia necessari per i giunti meccanici, migliorano gli aspetti di sicurezza del sistema SCMT

Considerazioni rispetto alle STI

Per quanto sopra, a parere di RFI, le implementazioni InFill200 e HDTS sono conformi alla Decisione 561 del 2009 allegato par.7.1.5 (che supera la Decisione 679 del 2006) la quale prevede che:

“Gli Stati Membri garantiscono che la funzionalità dei sistemi ereditati di cui all’allegato B della presente STI e delle loro interfacce continuino a essere conformi alle specifiche attuali, ad eccezione delle modifiche ritenute eventualmente necessarie per migliorare gli aspetti di sicurezza dei sistemi in questione” .

Valutazione funzionale ed economica (InFill200)INCREMENTO VELOCITÀ DI LINEA

BAcc InFill200 ERTMS L2

Applicabilità (Tecnologia in obsolescenza)

(utilizzo tecnologia in uso

per Infill SCMT)

E’ in corso la Pilot line per il progetto applicativo ERTMS L2 su linee convenzionali.

Sicurezza Proven-in-use SIL 4 SIL 4

DistanziamentoBasato su CdB con giunti isolati (taglio

rotaie)

Basato su conta assi (rari tagli rotaie)

Basato su CdB con giunto elettrico (senza taglio

rotaie) o conta assi

V max 250km/h 200km/h Omologati fino a 330km/h

Impatto a bordo -

Evoluzione di SCMT richiede solo un

aggiornamento del SW sui rotabili durante

manutenzione ordinaria

I rotabili devono essere aggiornati con aggiunta

bordo ERTMS con fermo treno pari a circa 40gg

Costi 0,4 M€/km 0,15M€/km 1M€/km

Valutazione funzionale ed economica (HDTS)INCREMENTO CAPACITÀ

“Passante di Milano” HDTS ERTMS L2/L3

Applicabilità (Tecnologia in obsolescenza) Tecnologia AV (cdb AF)

L2 E’ in corso la Pilot line per il progetto applicativo

ERTMS L2 su linee convenzionali.

L3 non disponibile a livello commerciale

Sicurezza Proven-in-use SIL 4 SIL 4

DistanziamentoBasato su CdB con giunti isolati

(taglio rotaie)Basato su cdb AF (non aggiunge taglio rotaie)

L2(RBC) basato su ACC/ML3 (distanziamento tramite

solo RBC)

V max di linea 60 km/h Non limita la velocità di lineaNon limita la velocità di

linea.

NormativaCircolazione limitata ai soli treni

con PPF superiore al 90%

Nuovo aspetto segnale per accodamento treni.

Nuovo SW-MMI simile ad ERTMS

Nuovo aspetto segnale per accodamento treni.

Integrazione di ERTMS sulle linee convenzionali.

Impatto a bordo -

Evoluzione di SCMT richiede solo un aggiornamento del firmware con fermo rotabile

max 48h

I rotabili devono essere aggiornati con aggiunta bordo ERTMS con fermo

treno pari a 40gg

Tempi e CostiSST

1M€/km 1M€/km 1.5 M€/km (AV)

Incremento della capacità di traffico

Applicazione a specifiche linee o porzioni di linee all’interno dei

grandi nodi, salvaguardando l’attuale tipologia di traffico

Riutilizzo completo dell’attuale SCMT sia per SST che per SSB con

limitate integrazioni

Sovrapposizione delle nuove funzionalità alle varie tipologie di

impianti esistenti

Utilizzo di nuove tecnologie di sicurezza

Maggiori funzionalità per SSB aggiornati

Obiettivi HDTS

HDTS permette l’integrazione nel sistema di protezione Controllo Marcia Treni (SCMT): della gestione ottimizzata dell’esercizio in presenza di sezioni con

segnalamento ravvicinato della funzionalità di Addensamento treni

con la visualizzazione a bordo della velocità permessa e della distanza disponibile aumentando la potenzialità dell’impianto

inoltre HDTS permette:

l’ottimizzazione della gestione degli itinerari deviati – imponendo la velocità ridotta dall’inizio della deviata stessa invece che dal segnale di protezione

Caratteristiche Funzionali del Sistema HDTS

Le funzioni HDTS si ottengono sovrapponendo al segnalamento

esistente informazioni continue trasmesse al treno utilizzando CdB

ad audiofrequenza (AF) e discontinue tramite PI

Ciascuna sezione di blocco o itinerario di stazione è suddivisa/o in

sottosezioni AF delimitate da giunti elettrici

La lunghezza funzionale minima di una sottosezione HDTS, con

segnalamento a standard RFI, è prevista pari a circa 300 m

Il termine di ciascuna sottosezione, che non coincida con segnali

luminosi, è opportunamente individuato nella sagoma bassa

Caratteristiche di Sistema HDTS 1/2

Le funzioni HDTS sono “trasparenti” ai treni attrezzati SCMT non

upgradati per tali funzioni

L’attivazione delle funzionalità HDTS fornirà a bordo le indicazioni

per il PdC utili all’ottimizzazione dell’ergonomia di guida (icona

HDTS, controindice, indicazione distanza disponibile e altre

informazioni correlate)

Negli impianti ACC il sistema HDTS sarà completamente integrato

nel sistema dell’attuale impianto

In presenza di ACEI l’integrazione è realizzata attraverso un GEA

(Gestore Elettronico Apparati)

Caratteristiche di Sistema HDTS 2/2

suddivisione di linea e PdS in sottosezioni delimitate da giunti AF e segnali virtuali

Trasmissione di informazioni

continue da cdb AF e discontinue da nuovi PI SCMT

GEA per impianti tradizionali per gestione delle nuove funzioni e cdb

a 50Hz

Nuovo aspetto di R/B per

addensamento

Annuncio Treni HDTS via GSM-R per

richiesta apertura segnale ad aspetto

R/B

Architettura Sistema HDTS: Segnali Gestiti dal GEA

MODALITA’

HDTS ATTIVA

MODALITA’

RSC O INFILL

ATTIVA

Informazioni a Bordo: Cruscotto integrato

GEAACEI

QL BM

FUNZIONALE

INTERFACCIA OPERATORE

TASTIERAQLv

Architettura SST integrata

Esempio di Attrezzaggio HDTS: Firenze Campo di Marte

657075

707580

DESCRIZIONE DELLE PRINCIPALI FUNZIONALITA’ DEL

SISTEMA HDTS

È prevista l’attivazione delle funzionalità HDTS in corrispondenza dei segnali luminosi e dei segnali di sottosezione

L’attivazione delle funzionalità HDTS avviene sulla base di due diverse informazioni ricevute a bordo a monte del punto oltre il quale la protezione si considera attiva: Presenza di informazione continua da telegramma AF Annuncio (da PI) di attivazione funzionalità HDTS

Ingresso in HDTS

S-03S-01

PIannuncio

AFS01 S03

S-01

virtualizzazione PIannuncio attivazione

HDTS a distanza XXX

S-03S-01

AFS01 S03posa di nuovo PI o utilizzo

PI esistente per annuncioattivazione HDTS

È prevista un’indicazione a bordo per segnalare al PdC la possibilità di superare un segnale luminoso disposto a via impedita per addensamento

Il treno annuncia al SST, tramite collegamento radio, che le funzionalità HDTS di bordo sono attive

Se esistono le condizioni, il SST accende a luce bianca la seconda luce del segnale luminoso e trasmette le corrispondenti informazioni di via libera al SSB tramite telegramma AF

La marcia viene liberata e viene visualizzata a bordo l’informazione di estesa di via libera a valle

L’arresto è controllato con velocità di rilascio calcolata a bordo, sulla base della distanza dal danger point

Gestione dell’addensamento

Gestione HDTS della riduzione di velocità per itinerari deviati

In fase di addensamento (aspetto segnale che protegge la deviata a R/B) è prevista la riduzione di velocità a partire dalla punta scambi HDTS.

Tale funzione viene estesa anche nei casi di aspetti di via libera (R/G o superiore) per uniformità gestionale in quanto la marcia viene gestita dal PdC tramite le informazioni di velocità e di distanza visualizzate a bordo e non tramite le indicazioni dei segnali luminosi.

Non è richiesta operatività da parte del PdC

Uscita dall’area HDTS

L’informazione di disattivazione delle funzionalità HDTS avviene sull’ultima sottosezione a monte del segnale luminoso:

Sarà presentata l’icona di annuncio fine HDTS a 200 m a monte del

segnale luminoso o 5 sec dallo stesso

Alla distanza di annuncio viene richiesto il riconoscimento

disattivazione HDTS da parte del PdC

Avvenuto il riconoscimento, l’icona HDTS da stabile comincia a

lampeggiare

Al passaggio sul PI in asse al segnale luminoso, viene spento il

controindice e l’icona HDTS e, se la linea è esercita con Bacc, verrà

ripristinata la normale visualizzazione della griglia RSC

Da questo punto è prevista la normale operatività richiesta per il

PdC

Gestione dei Rallentamenti

In area HDTS sono gestiti sia i rallentamenti improvvisi che notificati In area HDTS i rallentamenti, sono gestiti attraverso due piani di lavoro

differenti:

a. uno che utilizza i PI N (come attuale gestione SCMT);

b. un secondo attuato attraverso codici AF. Attraverso il piano di lavoro riportato al punto a. sono gestiti i rallentamenti

notificati. Tale gestione è puntuale sul rallentamento alla velocità stabilita Attraverso il piano di lavoro descritto al punto b. sono gestiti i rallentamenti

improvvisi attraverso un set preconfigurato (e ridotto) di velocità. Tale protezione attivabile da TO (del GEA o dell’ACC) agisce su tutta la sottosezione che contiene il rallentamento

Gestione in degrado di occupazione indebita di cdb tradizionali

In linea l’occupazione indebita di una sezione di blocco sarà trasparente ai treni HDTS

In stazione, HDTS prevederà un tasto di soccorso “Txcdb” per la gestione dell’occupazione

indebita di un cdb tradizionale indebitamente occupato

L’azionamento del tasto di soccorso “Txcdb” determinerà la trasmissione di un telegramma

AF di “on sight”

Il treno rimane in modalità operativa HDTS

Al telegramma di “on sight” è associata la velocità massima di 30km/h

La ricezione a bordo del telegramma di “on-sight” varrà come prescrizione per il Supero

Rosso al PdC

GESTIONE DELLA CIRCOLAZIONE E OPERATIVITA’

DEL DIRIGENTE MOVIMENTO

Gestione della circolazione HDTS

Al presentarsi di un annuncio treni HDTS, il DM potrà comandare

nuovamente da BM un itinerario già occupato da un precedente treno

Se ci sono le condizioni per la formazione di almeno un itinerario parziale, a

valle del segnale disposto a via impedita, il sistema disporrà il segnale

luminoso a R/B

Verranno inviati a terra i telegrammi AF corrispondenti alla nuova condizione

di via libera

Il treno supererà il segnale disposto a R/B e, con l’ausilio delle indicazioni a

bordo (controindice, barra distanza), si attesterà al segnale di sottosezione

che protegge la sottosezione contenente il treno che precede

Man mano che il treno precedente libera gli itinerari parziali, l’apparato li

formerà in automatico per il treno che segue con una logica di autocomando

FUNZIONI DI SOCCORSO HDTS

Nuove funzioni di soccorso da TO GEA

Per la gestione della circolazione in caso di degrado delle funzionalità del

SST HDTS, sono previsti nuovi tasti di soccorso sul TO del GEA /ACC:

Txcdb: funzione per la gestione del degrado per occupazione indebita di un cdb tradizionale

ChSe: funzione per la disposizione a via impedita di ciascun segnale luminoso o virtuale di itinerario parziale

CU: funzione per la disposizione a via impedita di tutti i segnali virtuali e luminosi di stazione

Tsm/AF: funzione per l’annullamento del codice AF per un itinerario parziale

Tlcdb: funzione per la liberazione dei bloccamenti di un cdb tradizionale

TxitpAF: funzione per la gestione dell’occupazione indebita di cdb AF

AnItp: funzione per l’annullamento di un itinerario parziale

AnCSSB: funzione per l’annullamento manuale di un consenso SSB HDTS

RAPPRESENTAZIONI LUMINOSE

Rappresentazioni QL ACEI

La visualizzazione sul QL ACEI rimane sostanzialmente uguale all’attuale.

Tutte le informazioni aggiuntive per la gestione dei sottoitinerari e/o dei

degradi saranno riportate all’interno del Terminale Operatore GEA.

sul QL ACEI viene aggiunta l’indicazione di AT/HDTS

Il QL ACEI viene modificato aggiungendo l’aspetto di bianco della seconda

luce sui segnali di stazione compresi nella tratta HDTS

In aggiunta a quanto avviene oggi alla registrazione dell’itinerario comandato

(ripetizione luminosa sul pulsante si stabilizza a luce fissa), alla registrazione

del primo itinerario parziale la ripetizione luminosa del pulsante di itinerario

avrà aspetto lampeggiante

Per gli impianti ACC le nuove funzionalità e rappresentazioni HDTS

saranno completamente integrate nell’impianto

Rappresentazioni QL ACC

Esempio di TO per DM

MOVIMENTO DEI DUE TRENI AL SEGUITO SU SOTTOSEZIONI HDTS

112BA 01

110111113114

a110a114a301

301

BA a01a111a112-113

Esempio Indicazioni QLv ACC/GEA

SITI DI SPERIMENTAZIONE

Siti ed Impianti per la sperimentazione

Roma

BOMBARDIER: Fiumicino - Ostiense BCA- M 600 m ALSTOM: RM Ostiense (i) – RM Tiburtina (e) HDTS 300 m BOMBARDIER: RM Tiburtina HDTS 300 m

Regime di circolazione sui binari interessati da HDTS

• Stazione di Roma Ostiense: Bacf

• Sezione di blocco Roma Ostiense – Roma Tuscolana: Bacc 4 codici

• Stazione di Roma Tuscolana: Bacc con occupazione di primo asse

• Sezione di blocco Roma Tuscolana – Roma Tiburtina: Bacc 4 codici

• Stazione di Roma Tiburtina: Bacc 4 codici

Siti ed Impianti per la sperimentazione

Firenze ASTS: FI Rovezzano (e) – FI Rifredi (i) HDTS 300m

Regime di circolazione sui binari interessati da HDTS

• Tutti i binari interessati da HDTS nella tratta tra Firenze Rovezzano (e) a Firenze

Rifredi (i) sono in regime di Bacc a 4 codici