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Analisi delle prestazioni di integrità e accuratezza di sistemi di localizzazione satellitare per il controllo della marcia dei treni

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Introduzione iii Introduzione Da oltre 10 anni si investiga sulla fattibilità di un ammodernamento del sistema di controllo della marcia dei treni introducendo sistemi di localizzazione satellitare e sistemi di augmentation ad integrazione di un già collaudato sistema di sensori inerziali e odometri di bordo; l’obiettivo è quello di fornire un servizio di posizionamento satellitare dei treni più accurato di quello attuale, ma soprattutto sicuro e affidabile (ad es. conforme alla normativa SIL-4, Safety Integrity Level 4), con il quale si possa monitorare in tempo reale l'integrità dell'informazione di localizzazione. L’introduzione di questo sistema porterà ad una sostanziale riduzione dei costi di installazione e manutenzione delle Eurobalises e di buona parte del cosiddetto Trackside SubSystem (sottosistema di terra), responsabile, tra le altre cose, di trasmettere l’informazione di posizionamento con un errore che allo stato attuale è di circa 5  metri. Le Balise sono delle boe poste geo-referenziate sul binario e agganciate alle traverse, che trasmettono un messaggio alle apparecchiature del treno per informare il conduttore e l’unità ATP (Automatic Train Protection) di bordo circa la posizione del treno, le condizioni della linea e il traffico a valle, in modo da poter eseguire le azioni più appropriate relativamente alla velocità del treno, alla sua protezione e a quella di passeggeri e infrastrutture. Le boe vengono alimentate quando la motrice passa sopra di esse, e la trasmissione di energia avviene attraverso accoppiamento elettromagnetico a 27 MHz tra l’antenna di bordo e la bobina interna della balise. Ogniqualvolta il treno passa su di esse, l'odometro di bordo viene resettato e, poiché anche l’odometro possiede un errore che si aggira intorno al 5% della distanza percorsa, le Balise vengono installate ad una distanza di circa 2,5 Km l’una dall’altra, in modo da non oltrepassare l’intervallo di confidenza (protection level) previsto dalle normative ferroviarie. Nel sistema ETCS (European Train Control System) Level-3, il più recente, le boe sono utilizzate solamente per fornire il riferimento della posizione al treno, mentre il resto delle informazioni viene trasmessa via radio mediante collegamento GSM-R. L’intenzione è quella di sostituire le boe, distribuite più o meno uniformemente lungo le tratte di percorrenza dei treni, con uno o più ricevitori GNSS a bordo di ciascuna motrice, che svolgeranno la funzione di una Virtual Balise resettando l’odometro allorché il dato di localizzazione sarà preciso e affidabile. Il vantaggio della geo-localizzazione satellitare consiste nella riduzione degli investimenti e dei costi di gestione e manutenzione degli impianti ferroviari, la cui onerosità aumenta nelle località soggette a particolari condizioni climatiche e/o orografiche. Inoltre la geo-localizzazione satellitare contribuirà ad aumentare la capacità di trasporto grazie all’introduzione del cosiddetto blocco mobile che consente di distanziare i treni in maniera dinamica, a secondo del traffico, e non più rigidamente con sezioni di blocco di lunghezza predeterminata indipendentemente dal traffico. Molte applicazioni legate alla sicurezza di persone o cose (safety of life) richiedono quindi, oltre ad un miglioramento di accuratezza, anche informazioni sull’affidabilità dell’informazione di localizzazione che si traduce nel concetto di integrità.
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Analisi delle prestazioni di integrità e accuratezza di sistemi di localizzazione satellitare per il controllo della marcia dei treni

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Informazioni tesi

  Autore: Fabrizio Toni
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi Roma Tre
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Alessandro Neri
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 212

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