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
Contesto di riferimento
Km di linea
Sistema di
Protezione e
Controllo della
Marcia dei Treni
ERTMS/ETCS
Dal
2003
650
SCMT
SSC
11.815
4.421
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
117350 boe SCMT sulla
Infrastruttura Nazionale
(di cui 89330 sui binari di corsa)
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
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
DIAGNOSTICA
MONITORAGGIO
FREQUENZA DEL
RILIEVO
QUALITA’ DEL
RILIEVO
DIAGNOSI
COMPETENZA DI
SISTEMA
COMPETENZA DI
ESERCIZIO
EN50126 - Ciclo di vita di un sistema
1
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
4
Requisiti del
Sistema
9
Validazione del
Sistema
13
Modifiche e
Riattuazioni
Riapplicare
Ciclo di Vita
5
Ripartizione dei
Requisiti del
Sistema
6
Progetto e Attuazione
7
Costruzione
8
Installazione
Erogazione Servizio di
Diagnostica Mobile per il
mantenimento dei parametri
RAMS richiesti durante la fase
11 del Ciclo di Vita
Diagnostica mobile - Carrello tecnologico “CARONTE”
Automotore Diesel iscritto al RIN ed
autorizzato da ANSF a circolare come
treno con Vmax = 100 Km/h
Sistemi
di Bordo
Sistema di Protezione e
Controllo della Marcia
Sistema Tecnologico
di Bordo
SSC/SCMT BL3
Sistemi
Diagnostici
Diagnostica
Segnali Continui
(BACC)
Diagnostica
SST SCMT
Diagnostica
GSM-R
Diagnostica
SST SSC
“CARONTE” – Architettura sistema diagnostico SCMT
Unità Elaborazione e
Memorizzazione (UEM)
DataBase
PI
BUS Sincronismi
BUS Dati
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
Codice
Codice
Codice
VSPI
ORPI
CASB
DAPI
Parametro
Parametro
Parametro
Verifica
Ordinamento
PI diPI
Coerenza
tra Aspetto
Distanza
diSequenza
Appuntamento
Rallentamento
Segnale
tra PIe Boa
PRPI
VAFC
SBPI
DOPI
Perdita
PI di
di un PI
Verifica
Appuntamento
Stato
della
Boa
Rallentamento
Finetra
Catena
Distanza
PI e punto
Obiettivo
Coerenza tra Progetto
Applicativo
e Costruttivo
Indice
di Air-Gap
della Boa
Distanza tra le Boe di un
PI
Coerenza
del
PI
Indice di Variabili
Ampiezza
del
Lobo di Radiazione
Ordinamento
delle Boe di
un PI
Indice di Lunghezza
contatto
del
Coerenza
PIPIdididi
Distanza
traLobo
Radiazione
Rallentamento
CPAC
IAGB
DBPI
CVPI
IALR
OBPI
ILLR
CPIR
DRPI
ISLR
DCPI
FSUL
Indice di Simmetria del
Lobo
di Radiazione
Distanza
tra PI
Consecutivi
Frequenza del Segnale di
Up Link
CONFIGURAZIONE
VITALITA’
Descrizione
Descrizione
Descrizione
La
boa
unreale
PI di
in tra
appuntamento
èda
persa
nonessere
viene
Per
un di
rallentamento
annunciato
una se
coppia
didiverso
PI captata
per da
ogni
senso
diRosso
marcia,
Il telegramma
un
commutato
deve
essere
quello
(a
La
distanza
PI
in
appuntamento
deve
compresa
in undiopportuno
l’ordinamento
di tali PIintorno
èdiverificato
Q_PI_Rall
fornte del superamento
un segnale
a via libera)
intervallo
spaziale
alla controllando
Distanza
dila variabile
Appuntamento
contenuta nel
telegramma
delricevuto
PI PI
che
annuncia
Per
una
coppia
di
diinterrompe
Rallentamento
deve
essere
captato
sia
un
PI configurato
Il PI
a valle
del
PI
che
la catena
di
appuntamento
non
deve
essere in
telegramma
non deve essere
corrotto;
deve
essere
quello
contenuto
come
“Primo
PI
di
Rallentamento”
che
un
PI
configurato
come
“Secondo
di
appuntamento
nella
boa inreale
casotra
di PI
boa
o quello
dall’encoder
caso diPI
boa
La
distanza
edfissa
il PI di
segnaleselezionato
corrispondente
al puntoinobiettivo
deve
Rallentamento”
commutata
essere
compresa
un captata
opportuno
intervallo
spaziale eintorno
alla Distanza
Il telegramma
dellainboa
deve
essere presente
deve coincidere
con diil
Obiettivo
contenuta
nel
telegramma
del
PI
che
annuncia
telegramma
previsto
dalBoa
progetto
applicativo
vigentead(ilunprogetto
applicativo
L’Indice di Air-Gap
della
non deve
essere inferiore
limite calcolato
sulla
vigente
viene
in
apposito
a bordo)
base
delle
elettriche
e DB
fisiche
della
boa
Le
2 Boe
dicaratteristiche
unprecaricato
PI deve essere
ad una
distanza
compresa
tra 2m e 5m
Le
informazioni
sul numero
di Boa
boe di
cui avere
è composto
il PI ed il tipo
di attrezzaggio
Il Lobo
di Radiazione
di una
deve
una Ampiezza
compresa
nei limiti
del
SST
SCMT,
contenute
nei
telegrammi
delle
due
boe
di
un
PI,
devono
della
maschera
di
radiazione
caratteristica
per
la
tipologia
di
boa
in
esame
La sequenza delle boe che costituiscono il PI deve essere opportunamente
coincidere rispetto al senso di marcia del treno
configurata
Lo spazio di accoppiamento tra l’antenna del sistema diagnostico ed una boa,
Coerenza
delle
variabili
deiche
PI di
Rallentamento
ovvero
la zona
in cui
laannunciano
comunicazione
boa-antenna,deve
deveessere
avere essere
estesa
La
distanza
reale
tra avviene
i PI
il Rallentamento
spaziale superiore
ad un limite
caratteristico
la tipologia
di boa configurato
in esame nel
compresa
in un opportuno
intervallo
spazialeper
coerente
con quanto
telegramma dei PI
Il Lobo di Radiazione deve essere simmetrico rispetto al centro di simmetria
La distanza reale minima tra PI consecutivi deve rispettare quanto previsto nelle
SRS
SCMT Volume
2 Appendice
M
La frequenza
del segnale
di Up-Link
deve rispettare quanto previsto dalle
Specifiche Europee UNISIG – Subset 036
“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
Periodo di osservazione
3/2010 - 12/2010
01/2011 - 06/2011
10/2011 - 04/2012
05/2012 - 12/2012
2,50
N° difetti per 100 Km
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Configurazione PI
Posizione PI
Presenza PI
Tipologia verifica
Vitalità
Focus risultati del monitoraggio 2010-2012
Periodo di osservazione
3/2010 - 12/2010
01/2011 - 06/2011
10/2011 - 04/2012
05/2012 - 12/2012
1,60
N° difetti per 100 Km
1,40
“VITALITA’ BOE” =
N° Boa silente +
N° Tlg errato +
0,5*N° Tlg Default Boa
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
Tlg Rosso
Boa silente
Tlg Default Boa
Tlg Default
Encoder
Tlg errato
Tlg Instabile
CASB
SBPI
SBPI
SBPI
SBPI
SBPI
Parametro
Analisi dati – stima affidabilità Boe
N° boe totale = 117.350
MTBF atteso boa = 1.000.000 ore funzionamento
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
Programma di
Esercizio
N° boe diagnosticate = N° boe totale X Grado di copertura
Periodo di osservazione [h]
Stima MTBF boa =
X
N° boe diagnosticate
N° difetti “Vitalità 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