Master in Ingegneria delle Infrastrutture e dei Sistemi Ferroviari

Progetto ACSArchitettureIng. Maurizio Di Martire (Responsabile SO Progetto ACS di RFI Direzione Tecnica - Direzione Norme, Standard, Sviluppo e Omologazione -Sicurezza e Segnalamento )

Master in Ingegneria delle Infrastrutture e dei Sistemi Ferroviari

Progetto ACSArchitettureIng. Maurizio Di Martire (Responsabile SO Progetto ACS di RFI Direzione Tecnica - Direzione Norme, Standard, Sviluppo e Omologazione -Sicurezza e Segnalamento )

Marzo 2011Marzo 2011

22

IndiceIndice

Panoramica Impianti Che cos’è l’ACS Il Mercato ACS Il Prodotto ACS Italia La Normativa CENELEC La Normativa Italiana Omologazione Standardizzazione Criteri di scelta

33

Panoramica Impianti

In Italia sono presenti molte tipologie di impianti per la gestione e il controllo del traffico ferroviario nelle stazioni.

I più importanti apparati sono:

ACE, ACEI e ACS

44

ACE

Apparato Centrale Elettrico

Apparato realizzato mediante serrature meccaniche che vengono azionate da leve

Panoramica Impianti

55

ACEI

Apparato Centrale Elettrico ad Itinerari

Apparato realizzato mediante Relè che sono azionati da pulsanti e levette

Panoramica Impianti

66

ACS

Apparato Centrale Statico

Apparato realizzato mediante le tecnologie elettroniche avanzate comandate da Processori

Panoramica Impianti

77

A.C.S.:Apparato Centrale Statico

Apparato utilizzato dal Dirigente Movimento per:

il controllo e la gestione della circolazione ferroviaria

all’interno della stazione. Esistono vari tipi di Apparati Centrali che si differenziano per la loro realizzazione tecnologica:

ACE, ACEI, ACS…

L’ACS si interfaccia con il piazzale della stazione mediante:

interfacce “statiche” cioè elettroniche, che non utilizzano Relè meccanici (“dinamici”) per trasmettere o ricevere le informazioni del campo

Banco Operatore

Che cos’è l’ACS

88

Il primo ACS in Italia è stato attivato nel 1999 dalla società ANSALDO a Roma Termini

Che cos’è l’ACS

99

Successivamente è stato installato dalla società ALSTOM ad agosto 2003 l’ACS diRoma Ostiense

Che cos’è l’ACS

1010

In Italia attualmente sono presenti

circa 40 impianti ACS

Le Linee AV Roma-Napoli e Torino-Novara

sono costituite da tratte controllate da ACS

denominati NVP

(Nucleo Vitale Periferico)

Che cos’è l’ACS

1111

Il Mercato ACS

IL MERCATO ITALIANO È INSERITO NEL MERCATO EUROPEO

IL MERCATO EUROPEO ACS È FORTEMENTE CUSTOMIZZATO

OGNI FORNITORE HA UN PROPRIO PRODOTTO

1212

VICEVERSA OGNI FORNITORE TENDE A SERVIRE

UN NUMERO ELEVATO DI CLIENTI CON LO STESSO

PRODOTTO IN QUANTO LA CUSTOMIZZAZIONE

RICHIEDE TEMPO E DENARO

ALCUNE SOCIETÀ FERROVIARIE RICHIEDONO UNA

ULTERIORE CUSTOMIZZAZIONE DEI PRODOTTI ACS

CHE VENGONO LORO PROPOSTI

Il Mercato ACS

1313

IL PRODOTTO DI OGNI FORNITORE NON

CONSENTE LA GESTIONE OTTIMALE DI

TUTTE LE TIPOLOGIE DI STAZIONI

STAZIONI PICCOLE DIMENSIONI

STAZIONI MEDIE DIMENSIONI

STAZIONI GRANDI DIMENSIONI

Esistono prodotti ACS indicati per

Il Mercato ACS

1414

FORNITORI OMOLOGATIFORNITORI OMOLOGATI

FORNITORI IN FASE DI OMOLOGAZIONEFORNITORI IN FASE DI OMOLOGAZIONE

ASFASF ALSTOMALSTOM

BOMBARDIERBOMBARDIER

Il Mercato ACS

1515

Nodo di Genova

Nodo di Napoli

Roma Termini

Sede Genova

Gli ACS in ItaliaGli ACS in Italia

Sicilia

Nodo di Milano

Pisa

Il Mercato ACS

1616

Adriatica

Lesina/Apricena

Roma Ostiense

Sede Francia (Sede Italiana: Bologna)

LineaVeneta Gli ACS in ItaliaGli ACS in ItaliaPadova

Bologna

Il Mercato ACS

1717

San Vito (sito di prova)

Sede Svezia (Sede Italiana:Roma)

Nodo di Milano Gli ACS in ItaliaGli ACS in Italia

Il Mercato ACS

2020

Prodotto ACS ItaliaTIPOLOGIE PRODOTTI ACS OMOLOGATI:

2 SU 3

Monocalcolatore• hardware: ingegnerizzazione in 5 size di impianti

• software: il più possibile portabile• costo per “size”• funzionalità già presenti in ACEI• funzionalità innovative• associazione per tipologia di impianto

2121

La standardizzazione dei SIZE degli impianti:

Permette di avere un layout costruttivo e funzionale predefinito

E’ un punto di riferimento per :

oUtenti degli impianti (dirigenti movimento e manutentori)

oReferenti di progetto

Evita la personalizzazione degli impianti

Permette un risparmio di tempo nella realizzazione e nella verifica

Prodotto ACS Italia

2222

….gli obiettivi:

Gestire il mercato prima di effettuare le gare

Ridurre i tempi di •ProgettazioneProgettazione•OmologazioneOmologazione•RealizzazioneRealizzazione•Verifica e Verifica e AttivazioneAttivazione

Standardizzare i Grandi Impianti

Prodotto ACS Italia

2323

Per regolare le fasi di Progettazione, Omologazione, Realizzazione, Verifica e Attivazione di un sistema ferroviario a livello europeo sono state sviluppate le Norme CENELEC (Comitato europeo di coordinamento delle norme elettrotecniche), che regolano le fasi del ciclo di vita di un sistema ferroviario.

La Normativa CENELEC

Le norme applicate ai sistemi ferroviari sono:

EN 50126 EN 50128 EN 50129 EN 50159-2EN 50159-1

2424

omologazione:

“Atto conclusivo del processo attraverso il quale l’autorità ferroviaria attesta, sulla base delle valutazioni (Assessment) funzionali e di sicurezza, e delle relative approvazioni, che il prodotto e o l’applicazione generica è adatto ed utilizzabile, nei contesti applicativi indicati, sugli impianti ferroviari di RFI.”

La Normativa CENELEC

2525

“...L’applicazione della normative CENELEC di settore allo sviluppo e alla realizzazione di sistemi e prodotti elettronici in sicurezza per il segnalamento ferroviario…” viene disciplinata da due Disposizioni emesse da RFI:

Disposizione 29 (ottobre 2002)

Disposizione 32 (ottobre 2002)

La Normativa Italiana

2626

Disposizione 29 (ottobre 2002)

Definizione del ruolo di

Autorità Ferroviaria (Railway Authority)

Autorità di Sicurezza (Safety Authority)

Valutatore (Assessor)

La Normativa Italiana

2727

Disposizione 32 (ottobre 2002)

In base alla Normativa CENELEC Definizione dei processi di:

Sviluppo

Realizzazione

Analisi del Rischio e Sicurezza

dei sistemi

Valutazione Funzionale

Valutazione di Sicurezza

Safety Integrity Level

La Normativa Italiana

2828

“…La procedura per l’applicazione della normativa CENELEC di settore allo sviluppo e realizzazione di prodotti e sistemi elettronici in sicurezza per il segnalamento italiano…” viene descritta dal documento emesso dalla Direzione Tecnica di RFI:

Procedura PR IS 00 009 A (Novembre 2003)

La Normativa Italiana

2929

“…Le Norme per il progetto di base, le verifiche, le consegne e l’attivazione all’esercizio degli impianti di sicurezza e segnalamento, di controllo automatico della marcia dei treni, di telecomando, di controllo e di regolazione della circolazione e di smistamento a gravità…” vengono disciplinate dalla disposizione emessa dalla Direzione Tecnica di RFI:

Disposizione 16 (agosto 2003)

La Disposizione 16 sostituisce l’Ordine di Servizio 1/94

La Normativa Italiana

3030

Disposizione 16 (agosto 2003)

Definizione del ruolo di:

Tecnologo

Normatore

Progettista

Costruttore

Committente Funzionale

Utilizzatore

Manutentore

Referente Tecnico Locale

La Normativa Italiana

3131

Disposizione 16 (agosto 2003)

Argomenti:

Attivazione all’esercizio

Progetto di base di nuovi impianti

Verifica Tecnica e consegna dei nuovi impianti

Modifiche ad impianti esistenti

Verifiche Tecniche periodiche

Visite di Controllo

La Normativa Italiana

3232

Nell’ambito del Progetto ACS sono state emesse, sulla base dell’OS 1/94 (attuale Disposizione 16), le procedure che disciplinano il processo di progettazione, configurazione e verifica di un sistema ACS:

Procedure per la progettazione, configurazione e verifica degli impianti ACS – Generalità e aspetti formaliImpianti ACS – Procedura di revisione del progetto di base (Piano Schematico e Tabella delle Condizioni)Impianti ACS – Procedura di revisione dei dati di configurazione

Impianti ACS – Procedura di Verifica Tecnica

Impianti ACS – Verifica e modifica delle logiche

Impianti ACS – Verifiche e modifiche di prodotto

Impianti ACS – Archiviazione documenti

Impianti ACS – Manutenzione

Procedure

La Normativa Italiana

3333

Omologazione

•L’azienda fornitrice (ASF, ALSTOM, BOMBARDIER…) progetta ed installa un impianto ACS in una stazione prova

• RFI approva (omologa) l’impianto dal punto di vista funzionale e della sicurezza

•il prodotto diviene uno standard per quella tipologia di stazione.

OMOLOGARE

3434

Fare entrare nel mercato italiano NUOVI FORNITORI significa NECESSARIAMENTE

derogare rispetto al Capitolato Tecnico ACS

Se non si concedono deroghe occorre “reingegnerizzare” pesantemente i prodotti per adeguarli alle richieste del Capitolato Tecnico.

Un adeguamento forzato porterebbe a risultati opposti ai desiderati

Omologazione

3535

I nuovi Fornitori NON hanno una profonda

conoscenza del sistema FS ITALIA

I nuovi Fornitori hanno clienti mondiali meno

strutturati di FS ITALIA

Omologare nuovi Fornitori aumenta la complessità della MANUTENZIONE IMPIANTI

Omologazione

3636

OBIETTIVO: strutturare la manutenzione in accordo con la Direzione Manutenzione

FS deve mantenere aggiornato il KNOW-HOW di SISTEMI ETEROGENEI

Omologazione

3737

Una volta ottenuta l’omologazione, gli sforzi dell’azienda fornitrice si concentrano sullo sviluppo e sull’aggiornamento di quel prodotto per quella tipologia di stazione.In tal modo si velocizza il processo di istallazione di nuovi impianti senza ricorrere ad una reingegnerizzazione del prodotto

I vantaggi della Standardizzazione

Reingegnerizzazione: processo che inizia con la progettazione del prodotto, passa attraverso varie fasi di analisi e di test funzionali e di sicurezza e termina con l’istallazione del sistema in una stazione

Standardizzazione

3838

requisitigenerici

Movimento/Dir. Investimenti

Direzione TecnicaProgetto ACS

requisitidi progetto

Aziendaproduttrice

V&V

indicidi misura

requisiti RAMS: perché?

3939

i rischi

la verifica di un parametro aleatorio comporta necessariamente un margine di rischio.

sistema in specifica

sistema fuori specifica

rischio del venditore

rischio del compratore

ACCETTATO RESPINTO

4040

Per minimizzare i rischi, gli indici RAM vanno valutati su ampi lotti e non su singoli apparati

sistema in specifica

sistema fuori specifica

rischio del venditore

rischio del compratore

tempo

Il rischio infatti si riduce quanto più aumentano la popolazione ed il tempo di osservazione.

tempo

i rischi

4141

i parametri ne stabiliscono gli aspetti quantitativi

alcuni parametri statistici vanno osservati nel tempo tramite la definizione e la quantificazione di opportuni indici di misura

il requisito generico descrive la caratteristica di sistema desiderata, espressa secondo la percezione dell’utente finale

i requisiti specifici definiscono qualitativamente gli aspetti di progetto sui quali si intende intervenire

il metodo

4242

DEFINIZIONEGuasto critico:

un guasto (anche di piccola entità)che comporta la perditatotale o anche parziale

della funzionalità

mantenere una elevata continuità di servizio

limitare i guasti critici

parametro: MTBCF(Mean Time Between Critical Failures)

affidabilità

4444

minimizzare i tempi di fuori servizio

contenere i tempi logistici, dimensionando il magazzino in modo da ridurre il rischio di assenza scorte

limitare i tempi attivi di riparazione

parametro: s (massimo rischio ammissibile di magazzino vuoto)

parametro: MTTR(Mean Time To Repair)

disponibilità

4646

DEFINIZIONEGuasto semplice:

un guasto (anche di notevole entità)

che non comporta la perdita

della funzionalità

limitare i guasti, sia critici che semplici

parametro: MTBF(Mean Time Between Failures)

ridurre i costi di manutenzione

manutenibilità

4848

il sistema va progettato in accordo ai requisiti (qualitativi e quantitativi) così come previsto nella normativa europea CENELEC per il livello 4.

sistema fail-safe

sicurezza

Le risultanze documentali delle analisi di sicurezza ed i risultati delle attività di V&V verranno raccolte nel “Safety Case” in accordo alla CLC EN 50129.

4949

SISTEMA PRIVO DI GUASTI

MANUTENZIONE CORRETTIVA

Logistica

GUASTO CRITICO

Richiesta di riparazione urgente

parametro: MTBCFindice IA

parametro: MTTR

indice: ID

parametro: MTBF

indice IM

monitoraggio indici RAMS

GUASTO SEMPLICE

SISTEMA COMPLETAMENTE FUNZIONANTE MA CON PARTI

GUASTE

Richiesta di riparazione

SISTEMA PARZIALMENTE FUORI SERVIZIO

parametro: sSCORTE

Riparabilità

5050

diagnostica e manutenzione

I prodotti ACS sono dotati di avanzati

Sottosistemi di Diagnostica e

Manutenzione (SDM)

OBIETTIVO: portare gli SDM attuali ad uno

stesso livello di funzionalità!

5151

1 2 3

SERVIZIO FS

MANUTENZIONE 1° LIVELLO (SCHEDA GARANZIA)

RICERCA GUASTI

SOSTITUZIONE HARDWARE

SCORTE MAGAZZINO

CONTRATTO ASSISTENZA HW COMMERCIALE

ISPEZIONE TRIMESTRALE

SOSTITUZIONE HW PROPRIETARIO

SOSTITUZIONE HW COMMERCIALE

SUPERVISIONE REMOTA IMPIANTI

GUIDA/INTERVENTO RICERCA GUASTI COMPLESSI

SERVIZIO AZIENDE COSTRUTTRICISERVIZIO AZIENDE COSTRUTTRICI

RIPARAZIONE HW OBSOLESCENZA MONITORAGGIO REMOTO

manutenzione a vita intera

5252

aspettative sulle RAMSManutenzione degli ACS a carico del Fornitore Manutenzione degli ACS a carico del Fornitore

nei primi due anni come da nei primi due anni come da Contratto ACS Contratto ACS (quattro anni su impianti grandi)

Rilievo Indici RAMS su impianti funzionanti in Rilievo Indici RAMS su impianti funzionanti in campocampo

Verifica e correzione dei valori stimati mediante Verifica e correzione dei valori stimati mediante il modello matematicoil modello matematico

… … VERIFICA DELL’INCIDENZA DELLA VERIFICA DELL’INCIDENZA DELLA MANUTENZIONE A VITA INTERA SUL VALORE MANUTENZIONE A VITA INTERA SUL VALORE

DELL’IMPIANTO ACSDELL’IMPIANTO ACS

5353

CRITERI DI SCELTA

Il mercato italiano ACS si sta organizzando

L’opera di STANDARDIZZAZIONE è stata completata per le stazioni di

piccole dimensioni

La STANDARDIZZAZIONE delle Grandi Stazioni e dei Nodi risulta

“in progress”

5454

CRITERI DI SCELTAIl processo / prodotto ACS è stato visto Il processo / prodotto ACS è stato visto

nella propria globalitànella propria globalità

Si sono evidenziate tutte le Si sono evidenziate tutte le

CRITICITÀCRITICITÀ

Sono state ipotizzate le possibiliSono state ipotizzate le possibili

SOLUZIONISOLUZIONI

… … si prevede ancora un assestamento si prevede ancora un assestamento nei prossimi anninei prossimi anni

5555

CRITERI DI SCELTA

Quando ACS ?Quando ACS ?

GRANDI STAZIONIGRANDI STAZIONI SEMPRE !!!SEMPRE !!!

PICCOLE STAZIONIPICCOLE STAZIONI

MEDIE STAZIONIMEDIE STAZIONI …dipende da ...

quanto il mercato è grado di recepire le richieste FS!

INDAGINI DI MERCATOINDAGINI DI MERCATO