Prof. Luigi Biggiero Francesco Murolo
Tecnologie per la sicurezza della Circolazione treni.
Seminario del 6 Aprile 2017
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Condizioni per garantire la Sicurezza della circolazione ferroviaria
Si può affermare che le ferrovie abbiano rappresentato il primo sistema di trasporto che abbia raggiunto velocità ed affollamenti tali da rendere indispensabile che venissero stabilite e rispettate rigorose norme di Sicurezza.
Oggi molti concetti che siamo abituati a considerare come ferroviari, quali quelli relativi al segnalamento ed al blocco, sono riscontrabili anche nella circolazione stradale od
addirittura in quella aerea.
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Condizioni per garantire la Sicurezza della circolazione ferroviaria
In ogni sistema di trasporto si riconoscono due distinti gruppi di condizioni di sicurezza:
1. quelle riguardanti la sicurezza del moto di ogni singolo convoglio (isolatamente considerato);
2. quelle relative alla sicurezza del moto di ciascun convoglio posto in relazione alla contemporanea circolazione sulla stessa sede di altri convogli dello stesso tipo o anche di tipo diverso (passaggi a livello).
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Condizioni per garantire la Sicurezza della circolazione ferroviaria
La sicurezza del singolo convoglio è ovviamente funzione della sicurezza della via e della sicurezza dei veicoli costituenti il convoglio.
La sicurezza relativa alla circolazione di più convogli è regolata da un complesso di norme e precauzioni atte a garantire che un convoglio si inoltri su di un determinato tratto di binario solo
quando il tracciato da percorrere sia libero da altri treni, o
manovre, ed a garantire altresì che, mentre il treno considerato lo percorre, il tratto stesso di binario non possa insidiato dal moto di altri treni o anche solo di manovre.
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Il fail-safe, sicurezza ferroviaria
Nel campo degli impianti ferroviari di sicurezza e
segnalamento è antica tradizione il non accontentarsi di una sicurezza probabilistica, anche se molto elevata.
Ciò è conseguenza del fatto che esiste in ferrovia la
possibilità, non esistente in altri sistemi di trasporto, di
ripiegare su di una condizione di sicurezza assoluta: quella di tutti i treni fermi.
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Il fail-safe: “a prova di guasto”
L’esistenza di una tale possibilità consente di non
attardarsi a conoscere quali siano le probabilità che un orano qualsiasi del complesso realizzato possa guastarsi ma di cercare piuttosto di essere sicuri che un qualsiasi guasto non possa che provocare il passaggio ad una
situazione di maggiore sicurezza, in quanto più limitativa per la circolazione, fino a raggiungere, al limite, il completo fermo di tutti i treni circolanti nella tratta interessata dal guasto.
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I fattori fondamentali della Sicurezza
I tre fattori fondamentali che concorrono alla Sicurezza della circolazione sono sostanzialmente:
1. Le attrezzature tecnologiche.
2. Le regole e le procedure da osservare.
3. Il fattore umano.
Attitudini e competenze sono il patrimonio fondamentale del fattore umano, che concorre, in sinergia col fattore tecnologico e il fattore normativo, al rispetto dei vincoli di sicurezza dell’esercizio ferroviario.
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I fattori fondamentali della Sicurezza
Il raggiungimento di elevati standard di sicurezza nel trasporto ferroviario, obiettivo primario di ogni Impresa di trasporto, è affidato contestualmente:
• alla sempre migliore qualità delle apparecchiature impiegate;
• allo scrupoloso rispetto di norme e regolamenti;
• alla corretta osservanza di procedure e comportamenti;
• alla preparazione e al costante aggiornamento professionale del personale;
• ad una efficiente programmazione dei cicli manutentivi.
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L’importanza del fattore umano
Gli incidenti d’esercizio si possono verificare per svariate cause specifiche, che generalmente possono essere suddivise in tre categorie: I guasti tecnici, gli ostacoli esterni improvvisi gli errori umani nell’applicazione di regole e
procedure.
Nella stragrande maggioranza dei casi la causa degli incidenti d’esercizio è l’errore umano.
L’errore umano non deriva da ignoranza di norme tecnico – regolamentari, ma dalla negligenza, leggerezza o distrazione nell’applicazione di norme chiare e ben note.
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L’importanza del fattore umano
Evoluzione dei fattori della sicurezza nel tempo.
Tecnologiche
Regole
Uomo Sicurezza
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
%
anni 2000
1900 1950 1970
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L’importanza del fattore umano
Con l’utilizzo di tecnologie sempre più spinto è completamente cambiato l’approccio al problema Sicurezza. Fino a una decina di anni fa, si avevano molti uomini, poche tecnologie e complesse regole.
Elevare gli standard tecnologici consente di migliorare le prestazioni degli apparati di Sicurezza e di eliminare o almeno minimizzare gli effetti di ogni possibile errore umano.
L’uomo però è sempre al centro del sistema della sicurezza ferroviaria, sia se gli standard tecnologici sono bassi (l’uomo li integra con il suo operato), sia se essi sono elevati (l’uomo li controlla o vi supplisce in caso di guasto).
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L’importanza del fattore umano
Con l’utilizzo di tecnologie sempre più spinto è completamente cambiato l’approccio al problema Sicurezza. Fino a una decina di anni fa, si avevano molti uomini, poche tecnologie e complesse regole.
Elevare gli standard tecnologici consente di migliorare le prestazioni degli apparati di Sicurezza e di eliminare o almeno minimizzare gli effetti di ogni possibile errore umano.
L’uomo però è sempre al centro del sistema della sicurezza ferroviaria, sia se gli standard tecnologici sono bassi (l’uomo li integra con il suo operato), sia se essi sono elevati (l’uomo li controlla o vi supplisce in caso di guasto).
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Sicurezza in piena linea
Un sistema primordiale cui si atteneva il Dirigente al Movimento per licenziare i treni fu quello del
distanziamento a tempo: un secondo treno veniva inoltrato solo dopo trascorso un certo tempo dalla partenza del
treno precedente.
La sicurezza rimaneva quindi fondata sulla presunzione che venisse rispettata la regolarità dell’esercizio
ferroviario.
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Sicurezza in piena linea
Nacquero così i sistemi di distanziamento a spazio fondati sul criterio che, a mezzo di scambio di comunicazioni
telegrafiche tra posti distanziatori, sia garantito che tra due punti di distanziamento successivi non si trovi mai più di un treno per volta.
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Sicurezza in piena linea
Il distanziamento a spazio dei treni tra due punti di
distanziamento che usino solo comunicazioni telegrafiche può avvenire con due diversi criteri e precisamente:
• con il regime del giunto;
• con il regime del blocco telegrafico, spesso detto del consenso telegrafico.
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Sicurezza nelle stazioni
Per garantire la sicurezza della circolazione nelle stazioni non è sufficiente assicurarsi, come in piena linea, della libertà della via e della occupazione e bloccamento della via stessa, ma occorre aggiungere tutte le operazioni
necessarie per formare l’itinerario voluto – manovrando, assicurando e controllando gli scambi – e per garantire che non siano possibili movimenti, da binari laterali, incompatibilità con la marcia del treno in partenza o in transito.
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Sicurezza nelle stazioni
Sono quindi stati realizzati dispositivi di sicurezza che facilitano e rendono sicuro l’operato degli agenti.
Tali apparati via via più perfezionati e facenti capo a banchi di manovra e controllo furono definiti centrali in quanto, installati in cabine delle stazioni o dei posti di movimento, centralizzarono i comandi di tutti gli enti di
pertinenza (e in particolare , deviatoi, segnali e passaggi a livello).
Per SISTEMA DI ESERCIZIO si intende la modalità di ORGANIZZAZIONE della dirigenza movimento su un tratto di linea.
Un tratto, con i suoi Posti di Servizio, deve essere atta a svolgere una certa attività in base alla tipologia e alla quantità di traffico.
Prendiamo ad esempio un tratto di linea con 5 posti di servizio: da A ad E
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Sistemi di esercizio - Definizione
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Ciascun posto di servizio potrebbe essere presenziato da DIRIGENTE MOVIMENTO:
Sistemi di esercizio – Dirigenza Locale
In questo caso si ha linea a DIRIGENZA LOCALE dove ciascun DM interviene nel controllo della circolazione.
Tale DM gestisce ed organizza tutte le attività del proprio posto di servizio (circolazione, manovre, ecc.).
Sulle linee con traffico intenso, per avviare le limitazioni della dirigenza locale, viene istituito un coordinatore che cura la regolarità della circolazione dei treni eliminando le cause dei ritardi sfruttando al massimo i mezzi di cui la linea dispone.
La DIRIGENZA CENTRALE facilità la scelta delle stazioni più appropriate per precedenze ed incroci, la pronta conoscenza delle fermate prolungate in linea o della corsa irregolare dei treni…
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Sistemi di esercizio – Dirigenza Centrale
Su determinate linee a semplice binario con scarso traffico e tecnologia ridotta al minimo indispensabile, la circolazione è regolata da un Dirigente solo, detto DIRIGENTE UNICO che si avvale della collaborazione del personale dei treni.
I posti di servizio sono presenziati da aiutanti di movimento abilitati soltanto a determinare mansioni di movimento, da addetti alla fermata o da dirigenti locali.
La regolarità e la sicurezza della circolazione si realizzano mediante comunicazioni telefoniche, tra Dirigente Unico ed il personale dei treni, registrate su dispaccio e sono basate sulla controfirma del giunto.
Sistemi di esercizio – Dirigente Unico
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Sistemi di esercizio – DCO
I sistemi a dirigenza locale, con DC, con DU, comportano spese di esercizio notevoli per le risorse umane impiegate.
Con l’avvento di nuove tecnologie, a ciò si può ovviare con il … DIRIGENTE CENTRALE OPERATIVO (DCO)
che telecomanda una quantità di Posti Periferici Impresenziati, ma abilita al movimento dallo stesso DCO (linee in CTC).
La sicurezza negli apparati è garantita con la disposizione a via libera del segnale che comanda il movimento del treno.
Su determinate linee (o tratti di linea) a semplice binario ed a scarso traffico,
sprovviste di impianti tecnologici (segnali, posti di blocco, stazioni intermedie, ecc.), l’esercizio può essere svolto con il SISTEMA A SPOLA.
Agli effetti della circolazione dei treni, il sistema è caratterizzato dalle seguenti particolarità:
• da un lato è delimitato da una stazione abilitata;
• dall’altro da una località di servizio (stazione o fermata) impresenziata.
Sistemi di esercizio – Sistemi a Spola
Ai fini del distanziamento dei treni, una linea consistame di esercizio a Dirigenza Locale e/o con Dirigente Centrale richiedere il
presenziamento delle località di servizio e può utilizzare qualsiasi regime di circolazione.
Il progressivo miglioramento delle tecnologie utilizzate consente di ottenere regimi di circolazione ad elevato standard di sicurezza ottimizzando il sistema di esercizio.
Il CTC (Comando centralizzato del Traffico) è la tecnologia finora utilizzata per sistemi di esercizio in DCO per il telecomando degli apparati delle località impresenziate.
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In sostanza …
Sistemi di Comando e Controllo (SCC)
Tuttavia nell’evenienza di situazioni anormali, per esempio interruzioni di linee, altri calcolatori, sempre al posto centrale, potevano svolgere funzione di guida operatore, per facilitare la scelta da parte del DCO di itinerari alternativi per ottenere la fluidificazione del traffico.
Tale evoluzione tecnologica nella gestione della circolazione, ebbe rapidamente seguito in altri impianti, adottando analoghi indirizzi tecnologici, ma in un ambito di linee e di nodi ben più esteso ed impiegando apparecchiature più moderne e modulari.
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Sistemi di Comando e Controllo (SCC)
Pertanto tutti gli SCC oltre a realizzare il Controllo e il Comando della circolazione nell’area di giurisdizione, in maniera ottimale, realizzano anche:
• la funzione diagnostica di linea;
• l’informazione al pubblico;
• la telesorveglianza.
SOTTO SISTEMI COMPONENTI E CORRELATI
Gestione della
Circolazione
SCC
Sistema Comando e
Controllo
SCMT
Sicurezza
SCMT
Sistema Controllo Marcia Treno
GSM- R
GSM-R
Global Switching
Mobile - Railway
SSC
SSC
Sistema Supporto
alla Condotta
TdS ROTABILI AV - SCMT
- SSC
ERTMS
European Railway Traffic
Management System
Efficientamento
e sviluppo ACC Multistazione
Apparato Centrale a Calcolatore Treni Diagnostici
