3° CONVEGNO NAZIONALE “Sicurezza ed Esercizio Ferroviario: tecnologie e regolamentazione per la competizione” LA DIAGNOSTICA MOBILE AL SERVIZIO DEL SEGNALAMENTO FERROVIARIO PER IL MIGLIORAMENTO DELLA SICUREZZA E DELLA PUNTUALITA’ Roma, 07 Giugno 2013

Sistema di Protezione e Controllo della Marcia dei Treni Contesto di riferimento Sistema di Protezione e Controllo della Marcia dei Treni Km di linea ERTMS/ETCS SCMT SSC Dal 2003 650 11.815 4.421

117350 boe SCMT sulla Infrastruttura Nazionale Sistema Controllo Marcia Treno (SCMT) Il Sistema Controllo Marcia Treni (SCMT) controlla istante per istante che la velocità del treno non sia superiore a quella massima imposta dalle protezioni offerte dal sistema Il SST SCMT è realizzato con transponder chiamati “BOE” installate lungo le linee ferroviarie che si attivano al passaggio del treno Per la realizzazione del SCMT è stata necessaria una fase di sviluppo e omologazione secondo le regole di V&V introdotte in Europa e fatte proprie da RFI 117350 boe SCMT sulla Infrastruttura Nazionale (di cui 89330 sui binari di corsa) Norme CENELEC Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica

EN50126 - RAMS Ferroviario EN 50126 Applicazioni ferroviarie, tranviarie, filotranviarie, metropolitane “La specificazione e la dimostrazione di Affidabilità, Disponibilità, Manutenibilità e Sicurezza (RAMS)”

Elementi della diagnostica

EN50126 - Ciclo di vita di un sistema Concezione 12 Monitoraggio delle Prestazioni 2 Definizione del Sistema & d’Applicazione 10 Accettazione del Sistema 11 Esercizio e Manutenzione 14 Dismissione e Radiazione 3 Rischio 13 Modifiche e Riattuazioni 4 Requisiti del Sistema 9 Validazione del Sistema Riapplicare Ciclo di Vita 5 Ripartizione dei Requisiti del Sistema Erogazione Servizio di Diagnostica Mobile per il mantenimento dei parametri RAMS richiesti durante la fase 11 del Ciclo di Vita 6 Progetto e Attuazione 8 Installazione 7 Costruzione

Diagnostica mobile - Carrello tecnologico “CARONTE” Automotore Diesel iscritto al RIN ed autorizzato da ANSF a circolare come treno con Vmax = 100 Km/h

“CARONTE” – Architettura sistema diagnostico SCMT BUS Dati BUS Sincronismi Unità Elaborazione e Memorizzazione (UEM) DataBase PI Unità Rilevamento Grandezze (URG) Telegrammi SCMT Balise Transmission Module (BTM) Unità Rilevamento Grandezze (URG) Segnale Up-Link Antenna RSDD

“CARONTE” - Grandezze rilevate Tipologia verifica PRESENZA POSIZIONE CONFIGURAZIONE VITALITA’ Codice Parametro Descrizione VSPI Verifica Sequenza PI La boa di un PI in appuntamento è persa se non viene captata PRPI Perdita PI di Rallentamento Per una coppia di PI di Rallentamento deve essere captato sia un PI configurato come “Primo PI di Rallentamento” che un PI configurato come “Secondo PI di Rallentamento” Codice Parametro Descrizione ORPI Ordinamento PI di Rallentamento Per un rallentamento annunciato da una coppia di PI per ogni senso di marcia, l’ordinamento di tali PI è verificato controllando la variabile Q_PI_Rall VAFC Verifica Appuntamento Fine Catena Il PI a valle del PI che interrompe la catena di appuntamento non deve essere in appuntamento CPAC Coerenza tra Progetto Applicativo e Costruttivo Il telegramma della boa captata deve essere presente e deve coincidere con il telegramma previsto dal progetto applicativo vigente (il progetto applicativo vigente viene precaricato in apposito DB a bordo) CVPI Coerenza Variabili del PI Le informazioni sul numero di boe di cui è composto il PI ed il tipo di attrezzaggio del SST SCMT, contenute nei telegrammi delle due boe di un PI, devono coincidere CPIR Coerenza PI di Rallentamento Coerenza delle variabili dei PI di Rallentamento Codice Parametro Descrizione DAPI Distanza di Appuntamento tra PI La distanza reale tra PI in appuntamento deve essere compresa in un opportuno intervallo spaziale intorno alla Distanza di Appuntamento contenuta nel telegramma del PI che annuncia DOPI Distanza tra PI e punto Obiettivo La distanza reale tra PI ed il PI di segnale corrispondente al punto obiettivo deve essere compresa in un opportuno intervallo spaziale intorno alla Distanza di Obiettivo contenuta nel telegramma del PI che annuncia DBPI Distanza tra le Boe di un PI Le 2 Boe di un PI deve essere ad una distanza compresa tra 2m e 5m OBPI Ordinamento delle Boe di un PI La sequenza delle boe che costituiscono il PI deve essere opportunamente configurata rispetto al senso di marcia del treno DRPI Distanza tra PI di Rallentamento La distanza reale tra i PI che annunciano il Rallentamento deve essere essere compresa in un opportuno intervallo spaziale coerente con quanto configurato nel telegramma dei PI DCPI Distanza tra PI Consecutivi La distanza reale minima tra PI consecutivi deve rispettare quanto previsto nelle SRS SCMT Volume 2 Appendice M Codice Parametro Descrizione CASB Coerenza tra Aspetto Segnale e Boa Il telegramma di un PI commutato deve essere diverso da quello di Rosso (a fornte del superamento di un segnale a via libera) SBPI Stato della Boa di un PI Il telegramma ricevuto non deve essere corrotto; deve essere quello contenuto nella boa in caso di boa fissa o quello selezionato dall’encoder in caso di boa commutata IAGB Indice di Air-Gap della Boa L’Indice di Air-Gap della Boa non deve essere inferiore ad un limite calcolato sulla base delle caratteristiche elettriche e fisiche della boa IALR Indice di Ampiezza del Lobo di Radiazione Il Lobo di Radiazione di una Boa deve avere una Ampiezza compresa nei limiti della maschera di radiazione caratteristica per la tipologia di boa in esame ILLR Indice di Lunghezza contatto del Lobo di Radiazione Lo spazio di accoppiamento tra l’antenna del sistema diagnostico ed una boa, ovvero la zona in cui avviene la comunicazione boa-antenna, deve avere estesa spaziale superiore ad un limite caratteristico per la tipologia di boa in esame ISLR Indice di Simmetria del Lobo di Radiazione Il Lobo di Radiazione deve essere simmetrico rispetto al centro di simmetria FSUL Frequenza del Segnale di Up Link La frequenza del segnale di Up-Link deve rispettare quanto previsto dalle Specifiche Europee UNISIG – Subset 036

Analisi FFT Segnale di Up-Link boa “CARONTE” – Focus grandezze fisiche rilevate Analisi FFT Segnale di Up-Link boa Lobo di radiazione boa Indice di Air-Gap boa = N° telegrammi X Velocità treno [Km/h]

Risultati del monitoraggio 2010-2012

Focus risultati del monitoraggio 2010-2012 “VITALITA’ BOE” = N° Boa silente + N° Tlg errato + 0,5*N° Tlg Default Boa

Analisi dati – stima affidabilità Boe N° boe totale = 117.350 MTBF atteso boa = 1.000.000 ore funzionamento Programma di Esercizio Periodo di Osservazione Km di binario diagnosticato N° difetti “Vitalità boe” Stima Grado di copertura Stima MTBF boa [h] P1 Marzo 2010 – Dicembre 2010 17.059 187 63% 2.303.658 P2 Gennaio 2011 – Giugno 2011 13.618 116 49% 2.124.187 P3 Ottobre 2011 – Aprile 2012 22.428 323 83% 1.537.989 P4 Maggio 2012 – Dicembre 2012 18.372 259 68% 1.568.184 N° boe diagnosticate = N° boe totale X Grado di copertura Periodo di osservazione [h] X N° boe diagnosticate Stima MTBF boa = N° difetti “Vitalità boe”

Diagnostica predittiva boe Considerazioni Criticità Incremento difetti correlati alla Vitalità delle boe Soluzioni Diagnostica predittiva boe Azioni Incremento Frequenze di rilievo Studio e monitoraggio della evoluzione dei parametri “fisici” delle boe Strumenti Allineamento altri treni diagnostici: “ARCHIMEDE” (già attrezzato) “DIAMANTE”

Grazie per l’attenzione