INDICE GENERALE / 5 SEGNALAMENTO (parte II) /5.5 IL SISTEMA ERTMS/ETCS
| 5.5 ERTMS/ETCS – I livelli del sistema |
Il sistema ERTMS/ETCS prevede attualmente tre livelli di applicazione più un quarto che presenta però alcune caratteristiche piuttosto singolari:
- Livello 1 (ETCS L1): è impiegato su linee con sistema di segnalamento convenzionale (segnali luminosi per i treni), con boe (dette balise o EUROBALISE), quali transponder puntiformi e/o circuiti di cavi, detti EUROLOOP. Si sovrappone al sistema di segnalamento esistente per la trasmissione discontinua a bordo di informazioni;
- Livello 2 (ETCS L2): è utilizzato su linee con rilevazione della posizione del convoglio a mezzo di circuiti di binario e con sistema di segnalamento realizzato mediante trasmissione continua a bordo dello stato della via (autorizzazioni al movimento). In altri termini, sfrutta il sistema del Blocco Radio;
- Livello 3 (ETCS L3): non è ancora utilizzato per il servizio, ma, presumibilmente, sarà presto il sistema di riferimento. Non prevede l’uso di dispositivi tradizionali per il segnalamento e per la rivelazione della posizione del treno, che, infatti, viene rilevata a bordo, mentre a terra sono previste solo delle boe per la sua calibrazione;
- Livello STM (Specific Transmission Module): è usato sulle linee non attrezzate con tecnologia ERTMS/ETCS, ma con un sistema di segnalamento interpretabile dallo stesso ERTMS/ETCS mediante un modulo STM di bordo.
L’ETCS livello 1 trasmette a bordo le informazioni di terra in modo discontinuo, mediante boe fisse o commutabili opportunamente posizionate e adeguatamente collegate agli impianti di segnalamento, che costituiscono la sorgente informativa. Il segnalamento esistente richiede l’introduzione a bordo di moduli di interfaccia che traducano in formato ERTMS le informazioni dei sistemi di controllo della marcia, tramite un canale o bus standard (EUROBUS).
I contenuti informativi e le modalità della loro codifica sono standard definiti nelle specifiche ERTMS/ETCS; la posizione dei treni e la loro integrità sono determinate dai convenzionali circuiti di binario. La logica di bordo gestisce la funzionalità con le informazioni rese disponibili dai sottosistemi di terra e di bordo.
Lo scopo di questo sistema è di aumentare la sicurezza operativa in qualsiasi condizione ambientale, trasmettendo informazioni a bordo sullo stato dei segnali a terra. Permette di viaggiare alla massima velocità consentita dalla linea, attuando un controllo in sicurezza.
L’ETCS livello 2 utilizza il blocco radio: le informazioni di terra vengono cioè trasmesse a bordo, in tempo reale e continuativo, mediante collegamenti radio in sicurezza tra un Radio Block Center (RBC) e il treno. I vari RBC, adeguatamente collegati agli impianti di segnalamento, che costituiscono ancora la sorgente informativa, forniscono in ogni istante la velocità consentita al treno, in funzione della libertà della via, permettendone anche un controllo sicuro.
Per la trasmissione sono utilizzate delle antenne collegate all’RBC e opportunamente posizionate lungo la linea. Come per il livello 1, i contenuti informativi dei messaggi radio e la loro codifica sono standard definiti nelle specifiche del sistema ela posizione dei treni è determinata dagli usuali circuiti di binario; la logica di bordo gestisce una funzionalità analoga a quella del livello precedente, ma, in questo caso, le informazioni rese disponibili da terra, seppur dello stesso tipo, sono meglio definite e più tempestive. Il livello 2 si avvale del sistema trasmissivo GSM-R e richiede agli apparati di bordo la capacità di percorrere linee attrezzate anche con il livello 1.
Infine, diventa obbligatoria l’MMI (Man Machine Interface) che fornisce al PdM gli ordini relativi alla marcia e le informazioni relative alla linea.
Questo sistema, data la presenza dell’RBC, permette la marcia in completa assenza di segnali laterali e sistemi di blocco automatico e realizza interamente l’interoperabilità operativa richiesta per la marcia standardizzata europea.
L’ETCS di livello 3, definibile come un’evoluzione del livello 2, non è ancora utilizzato per il normale esercizio del servizio ferroviario, in quanto risultano ancora da definire in maniera sicura le caratteristiche dei dispositivi di verifica dell’integrità del treno. Questo sistema, infatti, non prevede l’impiego di dispositivi tradizionali per individuare la posizione e l’integrità del treno, che sarebbero determinate a bordo (a terra sono previste solo boe di calibrazione) mediante appositi dispositivi.
Il sistema può consentire la realizzazione del cosiddetto blocco radio di tipo mobile, che, svincolato dal concetto di sezioni di linea, consentirebbe di modulare, ottimizzandolo, il distanziamento, sulla base della distanza di frenatura propria del treno e della posizione reale dei treni in circolazione; in determinate circostanze ed aree della rete potrebbe effettuare anche un controllo strategico della velocità ai fini della regolarità. Anche per questo aspetto restano però aperti molti problemi, fra i quali l’impatto sulle norme e sui regolamenti di esercizio.
Come il secondo livello, centralizza le informazioni sull’intera linea nell’RBC e, tramite quest’ultimo, provvede ad inviare a bordo le informazioni sul distanziamento che i treni devono rispettare.
Gli scopi del livello 3 dell’ERTMS/ETCS sono: aumentare i requisiti di sicurezza, ridurre al minimo gli impianti fissi di segnalamento (minimizzando gli oneri di manutenzione), massimizzare la potenzialità della linea, la capacità e la flessibilità dell’infrastruttura ferroviaria. In teoria, con questo sistema, potrebbe essere garantita la sicurezza anche a velocità maggiori di 500 km/h.
Il livello STM viene usato in particolare per i tratti di linea di ingresso/uscita e di interconnessione tra le linee convenzionali e quelle AV/AC; in particolare, viene sfruttato da linee non equipaggiate con apparecchiature ERTMS, ma dotate di un sistema di segnalamento (p.es. SCMT) interpretabile dall’apparato ERTMS di bordo, mediante il già citato modulo STM. Quest’ultimo, infatti, è in grado di fornire informazioni standard (ERTMS) ricavandole da quelle dei sistemi nazionali installati a terra; consentono le prestazioni possibili con il sistema nazionale.