IT201600121608A1 - AUTOMATIC CALCULATOR LEVELING SYSTEM - Google Patents

AUTOMATIC CALCULATOR LEVELING SYSTEM

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Publication number
IT201600121608A1
IT201600121608A1 IT102016000121608A IT201600121608A IT201600121608A1 IT 201600121608 A1 IT201600121608 A1 IT 201600121608A1 IT 102016000121608 A IT102016000121608 A IT 102016000121608A IT 201600121608 A IT201600121608 A IT 201600121608A IT 201600121608 A1 IT201600121608 A1 IT 201600121608A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
level crossing
train
systems
management
plac
Prior art date
Application number
IT102016000121608A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Giuseppe Mercuri
Original Assignee
Eredi Giuseppe Mercuri S P A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eredi Giuseppe Mercuri S P A filed Critical Eredi Giuseppe Mercuri S P A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/53Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/08Operation of gates; Combined operation of gates and signals
    • B61L29/18Operation by approaching rail vehicle or train
    • B61L29/22Operation by approaching rail vehicle or train electrically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/32Timing, e.g. advance warning of approaching train

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

“SISTEMA DI PASSAGGIO A LIVELLO AUTOMATICO A CALCOLATORE” "CALCULATOR AUTOMATIC LEVEL PASSAGE SYSTEM"

Settore dell’invenzione Sector of the invention

La presente invenzione riguarda un sistema di passaggio a livello automatico a calcolatore, nel seguito anche abbreviato con PLAC. In particolare essa riguarda passaggi a livello pubblici con barriere complete, normalmente impresenziati e chiusi sull’effettiva marcia dei treni. The present invention relates to an automatic computer-based level crossing system, hereinafter also abbreviated as PLAC. In particular, it concerns public level crossings with complete barriers, normally unattended and closed on the actual running of the trains.

Il sistema di passaggio a livello a calcolatore secondo l’invenzione è stato concepito e sviluppato per gestire passaggi a livello di linea muniti di barriere intere e comandate automaticamente dal treno, su linee a semplice binario, secondo la normativa standard UNI – 11117 Ed. 2009. Ciò non esclude la sua possibilità di applicazione anche a linee a doppio binario. The computer-based level crossing system according to the invention was conceived and developed to manage line level crossings equipped with entire barriers and automatically controlled by the train, on single-track lines, according to the standard UNI - 11117 Ed. 2009 This does not exclude its possibility of application also to double track lines.

Tecnica preesistente Pre-existing technique

Nei sistemi attualmente in esercizio, la chiusura delle barriere, comandata in base all’effettiva marcia dei treni, consente di ottimizzare sia i tempi di fermo del traffico stradale sia di consentire la marcia dei treni in anticipo sul proprio orario. Il comando di chiusura delle barriere viene attuato con dispositivi di comando azionati dal treno e ubicati in piena linea, se il passaggio a livello è protetto con segnale proprio, o sulla predisposizione a via libera dei segnali di partenza della stazione limitrofa se il passaggio a livello è protetto dai segnali di partenza stessi. In the systems currently in operation, the closure of the barriers, controlled based on the actual running of the trains, allows both the downtime of road traffic to be optimized and the trains to run ahead of their schedule. The closing command of the barriers is carried out with command devices activated by the train and located in the open line, if the level crossing is protected with its own signal, or on the free way of the starting signals of the neighboring station if the level crossing it is protected by the starting signals themselves.

In ogni caso la distanza del dispositivo di comando dal passaggio a livello e la predisposizione a via libera dei segnali di partenza sono entrambi legati direttamente alla velocità massima ammessa nel tratto di linea interessato. In any case, the distance of the control device from the level crossing and the free set-up of the starting signals are both directly linked to the maximum speed allowed in the section of the line concerned.

In caso di treno che marcia a velocità inferiore rispetto a quella massima ammessa, il tempo di arresto del traffico stradale aumenta in modo proporzionale. In the case of a train running at a lower speed than the maximum allowed speed, the stopping time of road traffic increases proportionally.

Sono previsti dispositivi elettromeccanici per il comando e la liberazione che richiedono oneri per la manutenzione non trascurabili e che si rivelano spesso causa di disservizi. Electromechanical devices are provided for the command and release which require non-negligible maintenance costs and which often prove to be the cause of disservices.

La logica di sicurezza è assicurata con logica a relè. The safety logic is ensured with relay logic.

Per quanto riguarda la diagnostica, ad oggi non sono previsti sistemi avanzati e la diagnostica stessa è limitata alle registrazioni locali ed agli allarmi trasmessi via cavo alle stazioni limitrofe. As far as diagnostics are concerned, there are currently no advanced systems and the diagnostics itself is limited to local recordings and alarms transmitted via cable to neighboring stations.

Nel caso di mancata disposizione a via libera dei segnali di protezione del passaggio a livello il treno deve effettuare, d’iniziativa o previa prescrizione, specifica marcia a vista sul passaggio a livello a meno dei casi previsti dall’Istruzione per il servizio del Personale di Condotta delle Locomotive (IPCL). Attualmente durante l’effettuazione della marcia a vista il macchinista non ha alcuna possibilità di conoscere lo stato dei dispositivi luminosi di protezione lato strada mentre per quanto riguarda la posizione delle barriere il rilevamento visivo è condizionato dalla posizione delle barriere rispetto ai binari e dalle caratteristiche morfologiche dell’attraversamento a raso. In the event that the level crossing protection signals are not available free of charge, the train must carry out, on its own initiative or upon prescription, a specific run on sight on the level crossing unless the cases provided for by the Instruction for the service of Conduct of Locomotives (IPCL). Currently during the execution of the running on sight the driver has no possibility to know the status of the luminous protection devices on the road side while as regards the position of the barriers, the visual detection is conditioned by the position of the barriers with respect to the tracks and by the morphological characteristics of the level crossing.

Negli attuali sistemi di passaggio a livello automatico a semplice binario, qualunque sia l’ente esercente la linea ferroviaria, la protezione del passaggio a livello, lato strada, risponde a quanto previsto nell’articolo 44 del Nuovo Codice della Strada, e negli articoli 185 e 186 del Regolamento di esecuzione e di attuazione del nuovo Codice della Strada. In the current single-track automatic level crossing systems, whatever the entity operating the railway line, the protection of the level crossing, on the road side, complies with the provisions of article 44 of the New Highway Code, and in articles 185 and 186 of the Regulations for the execution and implementation of the new Highway Code.

Sul lato ferrovia, gli attuali sistemi di passaggio a livello automatico sono interfacciati e collegati con ogni ente esterno, interessante il sistema stesso, tramite cavi da segnalamento; tutti i cavi sono convogliati nella garitta di comando e controllo ed amarrati a morsettiere di tipo FS. On the railway side, the current automatic level crossing systems are interfaced and connected with each external entity, involving the system itself, by means of signaling cables; all the cables are conveyed to the command and control box and amarred to FS type terminal blocks.

Nel caso di enti ubicati all’interno della garitta, gli enti stessi sono collegati alla logica del passaggio a livello tramite filatura interna. In the case of entities located within the sentry box, the entities themselves are connected to the logic of level crossing through internal spinning.

Gli enti esterni interfacciati tramite cavi da segnalamento sono: The external bodies interfaced by signaling cables are:

- dispositivi ExAut per l’inibizione del comando, - ExAut devices for inhibiting the command,

- segnali di avviso di cui all’art. 53b R.S. (Regolamento Segnali); - warning signs pursuant to art. 53b R.S. (Signals Regulation);

- segnali di protezione di cui all’art. 53b R.S. - protection signs referred to in art. 53b R.S.

- pedali di comando direzionali del tipo a braccetti; - directional control pedals of the arm type;

- pedali di liberazione non direzionali a braccetti o, in alternativa pedali di liberazione del tipo fluido elettrico (P70); - non-directional release pedals with arms or, alternatively, release pedals of the electric fluid type (P70);

- casse di manovra per barriere passaggio a livello; - control boxes for level crossing barriers;

- segnali luminosi lato strada; - street side light signals;

- eventuale circuito di binario a correnti fisse a 50Hz; - possible track circuit with fixed currents at 50Hz;

- eventuale dispositivo per la concessione consenso in caso di guasto alle barriere (Dis/MPL); - any device for granting consent in case of breakdown of the barriers (Dis / MPL);

- encoder da segnale o da cabina (linea) per SST-SCMT (Sottosistema di Terra -Sistema Controllo Marcia Treno); - signal or car (line) encoder for SST-SCMT (Ground Subsystem - Train Running Control System);

- transponder da segnale per SST SSC (Sottosistema alla Condotta); - signal transponder for SST SSC (Pipeline Subsystem);

- Apparato Centrale di. stazione limitrofa, per: - Central Apparatus of. neighboring station, for:

Trasmissione allarmi; Alarm transmission;

Relazioni di sicurezza. Safety relationships.

Gli enti esterni interfacciati tramite filatura interna alla garitta sono: The external bodies interfaced by internal spinning to the sentry box are:

- dispositivo per la Registrazione Cronologica degli Eventi (RCE), ove previsto; - Pannello di Manutenzione per il comando elettrico delle barriere sul posto (per Agenti della Manutenzione). - device for Chronological Recording of Events (RCE), where provided; - Maintenance panel for the electrical control of the barriers on site (for Maintenance Agents).

Esposizione dell’invenzione Presentation of the invention

il sistema di passaggio a livello automatico a calcolatore secondo la presente invenzione è stato concepito al fine di migliorare sia tecnologicamente sia le prestazioni di esercizio ai fini dell’impatto sulla circolazione treni e stradale, e sia per l’integrazione con sistemi esterni quali il PAI-PL (Protezione Automatica Integrativa) e il SCMT (Sistema Controllo Marcia Treno). the computer-based automatic level crossing system according to the present invention has been conceived in order to improve both technologically and operating performance for the purposes of impact on train and road traffic, and for integration with external systems such as the PAI -PL (Integrative Automatic Protection) and the SCMT (Train Running Control System).

Il sistema garantisce, utilizzando una tecnologia a processori anziché a relè, le medesime prestazioni in termini di sicurezza e di funzionalità dei sistemi attualmente in esercizio nel territorio italiano, nel rispetto e nell’applicazione dei principi dettati da ANSF (Agenzia Nazionale per la Sicurezza delle Ferrovie), da quanto contenuto nella norma UNI 11117, e da quanto contenuto nelle edizioni in vigore del Codice della Strada e relativo regolamento di esecuzione e di applicazione. The system guarantees, using a processor rather than a relay technology, the same performance in terms of safety and functionality of the systems currently in operation in the Italian territory, in compliance with and application of the principles dictated by ANSF (National Agency for the Safety of Railways), from what is contained in the UNI 11117 standard, and from what is contained in the editions in force of the Highway Code and its implementing and application regulations.

Oltre a comprendere le prestazioni degli attuali sistemi, il sistema secondo l’invenzione introduce funzionalità atte a migliorare l’impatto e l’intrusività rispetto alla circolazione ferroviaria e alla circolazione stradale. In addition to understanding the performance of current systems, the system according to the invention introduces features designed to improve the impact and intrusiveness with respect to rail and road traffic.

Basato su concetti fondamentali di semplificazione e standardizzazione delle soluzioni ingegneristiche, il sistema secondo l’invenzione è flessibile, scalabile e modulare in funzione delle caratteristiche del passaggio a livello o del complesso di passaggi a livello, da controllare. Based on fundamental concepts of simplification and standardization of engineering solutions, the system according to the invention is flexible, scalable and modular according to the characteristics of the level crossing or the complex of level crossings to be controlled.

Il prodotto è sviluppato mediante l’impiego di tecnologia elettronica che prevede l’utilizzo di componenti hardware e software sia proprietari sia di tipo commerciale COTS (Commercial Off-The-Shelf). The product is developed through the use of electronic technology that involves the use of both proprietary and commercial COTS (Commercial Off-The-Shelf) hardware and software components.

Il sistema secondo la presente invenzione è identico agli attuali sistemi per quanto riguarda il lato strada. Invece, per quanto riguarda il lato ferrovia esso si interfaccia sia con enti utilizzati nei sistemi attuali sia con enti introdotti al fine di consentire al meglio le nuove funzionalità. The system according to the present invention is identical to the current systems as regards the street side. On the other hand, as far as the railway side is concerned, it interfaces both with entities used in current systems and with entities introduced in order to best enable the new functions.

Gli enti già attualmente utilizzati sono: The entities already currently used are:

- dispositivi ExAut per l’inibizione del comando, ubicabili sia in corrispondenza del pedale di comando sia nei pressi dell’Unità Centrale - ExAut devices for inhibiting the command, located both in correspondence with the control pedal and near the Central Unit

- segnali di avviso di cui all’art. 53b R.S.; - warning signs pursuant to art. 53b R.S .;

- segnali di protezione di cui all’art. 53b R.S. - protection signs referred to in art. 53b R.S.

- casse di manovra per barriere di passaggio a livello; - switchgear boxes for level crossing barriers;

- segnali luminosi lato strada; - street side light signals;

- pannello di manutenzione per il comando elettrico di ogni singolo passaggio a livello dal posto centrale e per il mantenimento a via impedita, tramite apposita levetta, dei segnali lato treno in caso di lavori in regime di M45 (per Agenti della Manutenzione); - maintenance panel for the electrical control of each single level crossing from the central station and for the maintenance of the signals on the train side by means of a special lever in the event of work in the M45 regime (for Maintenance Agents);

- eventuale dispositivo per la concessione consenso in caso di guasto alle barriere (Dis/MPL); - any device for granting consent in case of breakdown of the barriers (Dis / MPL);

- Apparato Centrale di. stazione limitrofa, per: - Central Apparatus of. neighboring station, for:

Trasmissione allarmi; Alarm transmission;

Relazioni di sicurezza. Safety relationships.

Gli enti di nuova introduzione sono: The newly introduced entities are:

- Per il comando di chiusura e per il calcolo della velocità del treno, pedali elettronici in SIL0 del tipo Tekfer - For the closing command and for the calculation of the train speed, SIL0 electronic pedals of the Tekfer type

- Per la liberazione, pedali elettronici in SIL4 del tipo Tekfer con annesso cdb; - interfaccia proprietaria per la trasmissione dei telegrammi alle boe del sistema SST SCMT; - For the release, SIL4 electronic pedals of the Tekfer type with attached cdb; - proprietary interface for the transmission of telegrams to the buoys of the SST SCMT system;

- segnale degradato per la gestione della Marcia a Vista in corrispondenza del passaggio a livello; - degraded signal for running on sight at the level crossing;

- sistema di elaborazione dati in sicurezza per la gestione delle relazioni con la/le stazioni limitrofe; - secure data processing system for managing relations with neighboring stations;

- interfacciamento con sistemi PAI-PL, ove previsto; - interfacing with PAI-PL systems, where required;

- sistema di diagnostica e tele diagnostica. - diagnostics and remote diagnostics system.

- Interfacciamento con dispositivi INfill qualora previsti - Interfacing with INfill devices if required

Le caratteristiche e le modalità di interfacciamento degli enti sopra descritti sono specificate nei capitoli seguenti. The characteristics and methods of interfacing the entities described above are specified in the following chapters.

Di seguito si elencano i più significativi vantaggi derivanti dall’utilizzo di un sistema secondo l’invenzione rispetto all’utilizzo dei sistemi attualmente in uso. Il sistema secondo l’invenzione è concepito per soddisfare maggiormente le esigenze dell’utente della strada e del gestore della ferrovia. Il raggiungimento dell’obiettivo è legato principalmente alla versatilità, semplicità e innovazione tecnologica del prodotto stesso, sia in termini di rapporto qualità/prezzo che di interventi alle infrastrutture esistenti e manutentivi. Below are the most significant advantages deriving from the use of a system according to the invention compared to the use of the systems currently in use. The system according to the invention is designed to better meet the needs of the road user and the railway manager. The achievement of the goal is mainly linked to the versatility, simplicity and technological innovation of the product itself, both in terms of quality / price ratio and interventions on existing infrastructures and maintenance.

In sintesi, appresso esplicitate, i principali vantaggi del sistema. In summary, explained below, the main advantages of the system.

- Trova applicazione in tutti i casi di sistemi, integrati con barriere intere, comandati automaticamente dal treno previsti dalla norma UNI 11117-2009. - Permette, rispetto ai sistemi attuali, di minimizzare i tempi di interruzione del traffico stradale legando l’azionamento in chiusura delle barriere alla effettiva velocità del treno. - Finds application in all cases of systems, integrated with entire barriers, automatically controlled by the train provided for by the UNI 11117-2009 standard. - Compared to current systems, it allows to minimize road traffic disruption times by linking the closing actuation of the barriers to the actual speed of the train.

- Permette di integrare nelle proprie funzionalità sistemi di sicurezza come la PAI-PL e sistemi di ausilio quali telecamere di sorveglianza, impianti di telediffusione sonora, sistemi di anti intrusione, tutti tele diagnosticabili. - It allows you to integrate security systems such as PAI-PL and auxiliary systems such as surveillance cameras, sound broadcasting systems, anti-intrusion systems, all of which can be diagnosed, into its functions.

- Permette di gestire direttamente i punti Informativi commutati SST-SCMT, trasmettendo direttamente i telegrammi alle boe tramite interfaccia proprietaria. - Permette di aumentare l’affidabilità del sistema comando - liberazione, riducendo nel contempo gli oneri di manutenzione, essendo previsti pedali del tipo elettronico, utilizzati per il comando, per la liberazione e per il calcolo della velocità del treno. - It allows to directly manage the SST-SCMT switched information points, directly transmitting the telegrams to the buoys through a proprietary interface. - It allows to increase the reliability of the command - release system, while reducing maintenance costs, as electronic pedals are provided, used for the command, for the release and for the calculation of the train speed.

- Permette di ridurre e facilitare i tempi di progettazione, tramite il particolare configuratore, contenendone l’attività alla scelta del tipo di sistema di protezione dell’attraversamento e nella introduzione dei parametri tipici di ogni singolo sistema. - It allows you to reduce and facilitate design times, through the particular configurator, limiting the activity in choosing the type of crossing protection system and in introducing the typical parameters of each individual system.

- Permette di potenziare il sistema con funzionalità eventualmente richieste per aumentarne le prestazioni anche in presenza di situazioni di emergenza quali la marcia a vista in caso di mancata disposizione a via libera dei segnali di protezione del passaggio a livello. - It allows the system to be upgraded with functions that may be required to increase its performance even in the presence of emergency situations such as running on sight in the event of lack of free access to the level crossing protection signals.

- Permette, tramite appositi controllori di ente ubicati in qualsiasi posto remoto, lo scambio di richieste e concessioni consensi oltre alle trasmissioni di allarmi. - Permette l’implementazione di protocolli standard per l’interfacciamento a sistemi elettronici esterni (ACC, etc.). - It allows, through specific entity controllers located in any remote place, the exchange of requests and consents concessions as well as the transmission of alarms. - Allows the implementation of standard protocols for interfacing with external electronic systems (ACC, etc.).

- Permette di ridurre i tempi di chiusura dei passaggi a livello protetti dalle stazioni limitrofe. Tale funzionalità è in fase di concepimento (segnalamento virtuale con impiego di appositi PI SCMT). - It allows to reduce the closing times of level crossings protected by neighboring stations. This functionality is being conceived (virtual signaling with the use of specific SCMT IPs).

- Permette, tramite logica configurabile, di separare gli interventi del controllo barriere da consensi da dispositivi aggiuntivi, quali, ad esempio Cs PAI-PL o altri eventuali dispositivi annessi alla protezione dell’attraversamento. - It allows, through configurable logic, to separate the interventions of the barrier control from consents from additional devices, such as, for example, Cs PAI-PL or any other devices attached to the crossing protection.

Il sistema secondo l’invenzione, per qualsiasi composizione e caratteristiche della linea, non richiede una progettazione particolare. The system according to the invention, for any composition and characteristics of the line, does not require a particular design.

La stesura del piano schematico di passaggio a livello automatico a calcolatore (PS-PLAC) riveste particolare importanza ai fini della immissione dei dati nello strumento di configurazione appresso descritto. The drafting of the schematic plan for computer automatic level crossing (PS-PLAC) is of particular importance for the purposes of entering data in the configuration tool described below.

Il PS-PLAC rappresenta l’unica fonte dalla quale rilevare i dati da immettere nello strumento di configurazione. The PS-PLAC represents the only source from which to detect the data to be entered in the configuration tool.

Per tale motivo è stata definita una specifica per la stesura del piano schematico che rende agevole la stesura stessa non richiedendo particolari conoscenze sul sistema PLAC ma solamente una conoscenza specifica della simbologia in uso presso le reti ferroviarie relative ai piani schematici. For this reason, a specification has been defined for the drafting of the schematic plan which makes the drafting itself easier by not requiring particular knowledge on the PLAC system but only a specific knowledge of the symbols used in the railway networks relating to the schematic plans.

Il sistema PLAC, come applicazione generica, prevede un SW che contiene le logiche di tutti i sistemi di protezione compresi nel campo di applicazione. The PLAC system, as a generic application, includes a SW that contains the logics of all the protection systems included in the field of application.

La personalizzazione per uno specifico sistema di protezione e per una specifica configurazione del sistema stesso (numero di passaggi a livello, velocità della linea, e quanto altro ricavabile dal piano schematico IS e dal profilo di linea SST-SCMT) avviene tramite uno strumento di configurazione avente caratteristiche di sicurezza tali da poter essere utilizzato per un’applicazione in SIL4. The customization for a specific protection system and for a specific configuration of the system itself (number of level crossings, line speed, and anything else that can be obtained from the IS schematic plan and from the SST-SCMT line profile) takes place through a configuration tool having safety features such as to be used for a SIL4 application.

Il SW dello strumento di configurazione PLAC è installato su un PC portatile dedicato esclusivamente allo strumento. The SW of the PLAC configuration tool is installed on a portable PC dedicated exclusively to the instrument.

L’interfaccia uomo – macchina è del tipo interattivo ed in particolare presenterà maschere nelle quali l’operatore immetterà in chiaro i valori richiesti o, laddove richiesto, apponendo segni di visto, tramite mouse. The man-machine interface is of the interactive type and in particular will present masks in which the operator will enter the required values in clear text or, where required, affixing visa marks, using the mouse.

Tutti i dati da immettere sono rilevabili dal piano schematico PLAC e dal profilo di linea del progetto SST-SCMT. All the data to be entered can be found in the PLAC schematic plan and the line profile of the SST-SCMT project.

Lo strumento, in base a quanto progressivamente immesso, inibirà maschere successive incompatibili con le scelte o i dati immessi precedentemente. The instrument, based on what has been progressively entered, will inhibit subsequent masks incompatible with the choices or data previously entered.

Lo strumento gestirà sia i profili abilitati all’uso dello strumento (amministratore, operatore, verificatore) sia la progressione delle revisioni di ogni progetto. The tool will manage both the profiles enabled to use the tool (administrator, operator, verifier) and the progress of the revisions of each project.

Lo strumento di configurazione svolge quindi la funzione di creare il file di configurazione per la parametrizzazione e quindi la specializzazione del SW generico per ogni applicazione specifica. The configuration tool then performs the function of creating the configuration file for parameterization and therefore the specialization of the generic SW for each specific application.

Ad ogni controllore di ente (CE) viene assegnato un codice particolare o chiave hardware (HW) che consente di riconoscere al sistema l’esatta ubicazione di ogni apparecchiatura in ogni cestello di ogni sistema. Each entity controller (CE) is assigned a particular code or hardware key (HW) that allows the system to recognize the exact location of each equipment in each basket of each system.

Quanto sopra permette di evitare, in sicurezza, di comandare, per esempio, un ente anziché un altro. The above makes it possible to safely avoid commanding, for example, one entity rather than another.

L’assegnazione delle chiavi HW è gestito da apposito strumento che consente inoltre di non raddoppiare le chiavi HD e nel contempo di tracciare l’esatta ubicazione di ogni CE in tutto il territorio per il quale è prevista l’installazione di sistemi PLAC. The assignment of HW keys is managed by a special tool that also allows you not to double the HD keys and at the same time to trace the exact location of each CE throughout the territory for which the installation of PLAC systems is planned.

Il sistema PLAC prevede un progetto di base per una serie di armadi già progettati e configurati sia meccanicamente, sia come filatura di collegamento tra le apparecchiature in essi contenuti. The PLAC system provides a basic project for a series of cabinets already designed and configured both mechanically and as a connection between the equipment they contain.

Può essere richiesta una modifica al progetto di base in caso, per esempio, siano richieste integrazioni di segnali stradali aggiuntivi o di barriere aggiuntive. A modification to the basic design may be required in case, for example, additions of additional road signs or additional barriers are required.

Gli spazi per inserire le necessarie apparecchiature sono comunque disponibili nell’armadio di base. The spaces for inserting the necessary equipment are still available in the basic cabinet.

Il sistema PLAC nelle versioni basi può essere allestito preventivamente in fabbrica a prescindere da ogni singola destinazione. The PLAC system in the basic versions can be pre-set up in the factory regardless of each single destination.

Quanto sopra comporta una documentazione di allestimento standard e conseguentemente una procedura di verifica HW più agevole e sicura. The above involves a standard set-up documentation and consequently an easier and safer HW verification procedure.

Il sistema PLAC è in grado di trasmettere a bordo le informazioni secondo lo standard del SST-SCMT in uso presso la rete ferroviaria italiana (RFI) e compatibile col sistema europeo ERTMS livello 1, ovverosia tramite boe che trasmettono a bordo del treno le informazioni relative allo stato di protezione del passaggio a livello, oltre alle altre caratteristiche della linea. The PLAC system is able to transmit information on board according to the SST-SCMT standard in use on the Italian railway network (RFI) and compatible with the European ERTMS level 1 system, i.e. through buoys that transmit the relative information on board the train. the protection status of the level crossing, in addition to the other characteristics of the line.

Il sistema, per quanto riguarda le apparecchiature proprie del sistema, assicura un MTBF o tempo medio fra i guasti di almeno 100.000 ore. The system, with regard to the system's own equipment, ensures an MTBF or mean time between failures of at least 100,000 hours.

Il sistema PLAC richiede interventi di manutenzione decisamente ridotti rispetto ai sistemi attuali. The PLAC system requires significantly less maintenance than current systems.

Per le funzioni di diagnostica, l’architettura di sistema prevede la centralizzazione di tutte le informazioni provenienti dalla periferia a livello dell’Unità Centrale. Le informazioni elaborate dal sistema diagnostico (SDM) potranno essere consultabili, in tempo reale sia localmente tramite un PC dedicato, che nell’SDM collegato tramite rete ethernet sia su doppio doppino telefonico sia su fibra ottica sia tramite rete GSM e ubicato in una stazione limitrofa. L’SDM può essere collegato ad un sistema centralizzato diagnostico della rete di RFI. For the diagnostic functions, the system architecture provides for the centralization of all information from the periphery at the level of the Central Unit. The information processed by the diagnostic system (SDM) can be consulted, in real time both locally via a dedicated PC, and in the SDM connected via ethernet network, both on a double telephone pair, on optical fiber and via GSM network and located in a neighboring station. . The SDM can be connected to a centralized diagnostic system of the RFI network.

Il sistema di diagnostica registrerà gli eventi vitali (RCE) su memoria non volatile inviate anche al SDM e leggibile tramite estrazione e lettura di una memoria di massa. The diagnostic system will record the vital events (RCE) on non-volatile memory also sent to the SDM and readable by extracting and reading a mass memory.

Il sistema PLAC, tramite il centro diagnostico può effettuare comandi in sicurezza in ogni passaggio a livello tramite un protocollo di comunicazione sviluppato in accordo a quanto richiesto da RFI per l’interfacciamento dei propri dispositivi, dettati dalla specifica “RFI DTC DNS SS RT IS05 021 D - Protocollo Vitale Standard. Rev. D del 15/05/2011”. The PLAC system, through the diagnostic center, can safely carry out commands at each level crossing through a communication protocol developed in accordance with the requirements of RFI for interfacing its devices, dictated by the specific "RFI DTC DNS SS RT IS05 021 D - Standard Vital Protocol. Rev. D of 15/05/2011 ".

Sono qui menzionate le prestazioni del sistema PLAC secondo l’invenzione. The performances of the PLAC system according to the invention are mentioned here.

I pedali previsti per il comando in chiusura svolgono le funzioni di comando direzionale e sono del tipo elettronico. The pedals provided for the closing control perform the directional control functions and are of the electronic type.

Tramite l’installazione di un pedale elettronico posato ad una distanza configurabile, a monte del pedale di comando, è possibile calcolare la velocità del treno in transito. By installing an electronic pedal placed at a configurable distance, upstream of the control pedal, it is possible to calculate the speed of the train in transit.

Questo permette di modulare il tempo di inizio della manovra di chiusura delle barriere in modo di uniformare al minimo tempo, calcolato in caso di transito a velocità massima ammessa dalla linea, che trascorre dall’azionamento del pedale di comando al transito del treno sul passaggio a livello. This makes it possible to modulate the start time of the barrier closing maneuver in order to standardize the minimum time, calculated in the case of transit at the maximum speed allowed by the line, which passes from the actuation of the control pedal to the transit of the train on the passage to level.

Tale meccanismo riduce al minimo il tempo di arresto del traffico veicolare, diminuendo l’impatto sulla regolarità del traffico stradale. This mechanism minimizes the stopping time of vehicular traffic, reducing the impact on the regularity of road traffic.

L’impiego di pedali elettroni riduce, fino quasi ad annullarli gli oneri di manutenzione e i tempi di guasto dovuti all’impiego di pedali elettromeccanici. Qualora un treno acceleri subito dopo aver impegnato il sistema di comando, ciò comporta un eventuale ritardo dell’apertura del segnale di avviso non compromettendo in alcun modo la sicurezza del sistema. The use of electron pedals reduces maintenance costs and downtimes due to the use of electromechanical pedals, almost eliminating them. If a train accelerates immediately after engaging the control system, this involves a possible delay in the opening of the warning signal without compromising the safety of the system in any way.

Tale situazione si potrebbe presentare in caso di presenza di rallentamento in corrispondenza del sistema di comando. This situation could arise in the event of a slowdown in correspondence with the control system.

Qualora invece, un treno debba rispettare l’obbligo di fermata dopo aver impegnato il pedale di comando ma a monte del punto dal quale inizia la zona di visibilità del segnale di avviso, per poi accelerare di nuovo la corsa, è previsto un terzo pedale a valle della fermata. Il comando di chiusura del passaggio o dei passaggi a livello del sistema ha efficacia solo se la velocità calcolata tra il pedale di comando ed il pedale a monte sia tale da stabilire che il treno stia marciando per non rispettare la fermata. If, on the other hand, a train must comply with the obligation to stop after engaging the control pedal but upstream of the point from which the warning signal visibility area begins, and then accelerate the journey again, a third pedal is provided to valley of the stop. The closing command of the passage or level crossings of the system is effective only if the speed calculated between the control pedal and the pedal upstream is such as to establish that the train is moving in order not to respect the stop.

Nel caso in cui la velocità calcolata sia tale da determinare che il treno sia in procinto di rispettare la fermata, il comando ha efficacia solo dopo l’impegno da parte del treno di un terzo pedale posato a valle della fermata. In the event that the calculated speed is such as to determine that the train is about to respect the stop, the command is effective only after the train engages a third pedal placed downstream of the stop.

In tutti i casi il dispositivo ExAut è ubicato in corrispondenza del pedale di comando. In all cases the ExAut device is located in correspondence with the control pedal.

Il dispositivo di liberazione, vale a dire riapertura delle barriere a seguito del transito del treno, è realizzato tramite l’impiego di pedali elettronici in SIL4 e integrato, ove richiesto per caratteristiche particolari d’impianto, con un abbinato circuito di binario ad audiofrequenza. The release device, ie reopening of the barriers following the transit of the train, is made through the use of electronic SIL4 pedals and integrated, where required for particular system characteristics, with a combined audio frequency track circuit.

In caso di mancato funzionamento del dispositivo di liberazione sono previsti mezzi di liberazione di emergenza, quali con dispositivo a tempo o tramite interfacciamento (in sicurezza e tramite PLAC) a specifici dispositivi di liberazione ausiliaria. In case of failure of the release device, emergency release means are provided, such as with a time device or through interfacing (in safety and via PLAC) to specific auxiliary release devices.

La liberazione avverrà, quindi, solo quando tutto il treno ha lasciato l’attraversamento. The release will therefore take place only when the whole train has left the crossing.

Il sistema PLAC, per le proprie caratteristiche, ed in particolare per il collegamento tramite rete tra i vari enti che lo compongono, consente di interfacciare gli impianti PAI-PL e di collegare l’allarme per ingombro dell’attraversamento con i segnali lato treno. The PLAC system, due to its characteristics, and in particular for the connection via the network between the various entities that compose it, allows you to interface PAI-PL systems and to connect the alarm for the encumbrance of the crossing with the signals on the train side.

In casi particolari il Cs PAI-PL viene inserito tra le condizioni per la disposizione a via libera del segnale. In particular cases, the Cs PAI-PL is included among the conditions for the free signal disposition.

L’allarme diagnostico del sistema PAI-PL è trasmesso anche al sistema remoto diagnostico di PLAC. The diagnostic alarm of the PAI-PL system is also transmitted to the remote diagnostic system of PLAC.

Un sistema di tele visione a circuito chiuso (TVCC) può essere installato, per ogni attraversamento stradale, con telecamere di sorveglianza visiva della zona del passaggio a livello. A closed-circuit tele vision system (CCTV) can be installed, for each road crossing, with cameras for visual surveillance of the level crossing area.

Nel caso in cui ne sia ritenuta necessaria l’installazione, il sistema TVCC è interfacciato al sistema PLAC. If installation is deemed necessary, the CCTV system is interfaced with the PLAC system.

Le immagini riprese sono registrate localmente e visibili nel SDR tramite il SD (da valutare in funzione del mezzo trasmissivo). The images taken are recorded locally and visible in the SDR via the SD (to be evaluated according to the transmission medium).

In particolare nel posto diagnostico remoto potranno essere visibili le immagini di tutti i sistemi PLAC ad esso collegati selezionando il passaggio a livello interessato tramite interfaccia dedicata. In particular, the images of all the PLAC systems connected to it may be visible in the remote diagnostic station by selecting the level crossing concerned via a dedicated interface.

Può essere installato, per ogni attraversamento stradale, un sistema di tele diffusione sonora (STDS), bidirezionale, che consente di trasmettere messaggi diretti o preregistrati nella zona dell’attraversamento. A bidirectional remote sound system (STDS) can be installed for each road crossing, which allows direct or pre-recorded messages to be transmitted in the crossing area.

È possibile anche ricevere comunicazioni dalla zona dell’attraversamento tramite opportuni microfoni ad alta sensibilità. It is also possible to receive communications from the crossing area through appropriate high-sensitivity microphones.

Le comunicazioni sonore sono udibili nel posto remoto diagnostico nel SDR tramite il SD. Sound communications are audible in the diagnostic remote place in the SDR via the SD.

Il sistema di gestione registrazioni (RCE) registra gli eventi vitali su un file dedicato leggibile tramite salvataggio dei dati su un dispositivo di memoria esterno. The record management system (RCE) records vital events on a dedicated file that can be read by saving the data on an external memory device.

In ogni caso tutti i dati utili ai fini diagnostici sono registrati su un file locale. Per quanto riguarda la gestione marcia a vista (GEMAV), al fine di renderla più sicura, in caso di mancata disposizione a via libera dei segnali lato treno, il sistema secondo l’invenzione propone di prevedere un nuovo segnale che indichi al macchinista lo stato di efficienza della protezione dell’attraversamento lato strada. In any case, all the data useful for diagnostic purposes are recorded on a local file. With regard to the running on sight management (GEMAV), in order to make it safer, in the event of the no-go-free provision of the signals on the train side, the system according to the invention proposes to provide a new signal that indicates to the driver the status efficiency of road side crossing protection.

Occorre ovviamente definire in quali casi si possa considerare protetto l’attraversamento lato strada (combinazioni di stato delle barriere e dei segnali luminosi lato strada). It is obviously necessary to define in which cases the crossing on the road side can be considered protected (combinations of status of the barriers and road-side light signals).

L’art.147, comma 2c del Codice della Strada impone agli utenti della strada di non attraversare un passaggio a livello quando siano in funzione i dispositivi di segnalazione luminosa o acustica (segnali lato strada). Article 147, paragraph 2c of the Highway Code requires road users not to cross a level crossing when the light or acoustic signaling devices (road side signals) are in operation.

Per quanto sopra l’SDPL potrebbe presentare i seguenti aspetti: For the above, the SDPL could have the following aspects:

Spento, che indica che il passaggio a livello non è protetto lato strada; Off, which indicates that the level crossing is not protected on the road side;

Acceso a luce fissa che indica: Steady light indicating:

a) i segnali lato strada sono efficienti ma le barriere non sono in posizione di chiusura, a) the road side signs are efficient but the barriers are not in the closed position,

b) le barriere sono regolarmente chiuse ma i segnali lato strada non sono efficienti. b) the barriers are regularly closed but the road side signs are not efficient.

Acceso a luce lampeggiante che indica segnali lato strada efficienti e barriere chiuse. Flashing light indicating efficient road side signs and closed barriers.

Le caratteristiche nonché gli aspetti del predetto nuovo segnale saranno eventualmente stabiliti dagli organi competenti. In definitiva il nuovo segnale assumerebbe lo stesso significato del segnale “blu” da deviatoio. The characteristics and the aspects of the aforementioned new signal will eventually be established by the competent bodies. Ultimately the new signal would take on the same meaning as the "blue" switch signal.

Il sistema GEMAV consiste in un 2oo2, dedicato ed indipendente dall’Unità Centrale, ma ad essa collegato logicamente, in grado di alimentare in emergenza le segnalazioni lato strada in caso di mancata disposizione a via libera dei segnali di protezione del passaggio a livello. The GEMAV system consists of a 2oo2, dedicated and independent from the Central Unit, but logically connected to it, capable of supplying roadside signals in an emergency in the event of failure to freely provide the level crossing protection signals.

Il sistema GEMAV si attiva all’atto dell’occupazione da parte del treno del circuito di binario (cdb) a cavallo del passaggio a livello, in questo caso opportunamente esteso. The GEMAV system is activated when the train occupies the track circuit (cdb) astride the level crossing, in this case suitably extended.

L’affidabilità e la ridondanza del sistema di comando/liberazione consente l’applicabilità del sistema proposto in tutte le tipologie di protezione passaggio a livello e quindi anche per i passaggi a livello protetti da segnali di partenza di una stazione o ambedue le stazioni limitrofe essendo il sistema ricoperto da cdb. Il sistema GEMAV, in caso di mancata disposizione a via libera dei segnali di protezione passaggio a livello o di degrado del sistema nell’UC gestisce, comandandone e controllandone l’accensione. The reliability and redundancy of the command / release system allows the applicability of the proposed system in all types of level crossing protection and therefore also for level crossings protected by starting signals of a station or both neighboring stations being the system covered by cdb. The GEMAV system, in the event of failure to freely provide the level crossing protection signals or system degradation in the UC, manages, commanding and controlling their ignition.

Le segnalazioni lato strada rendendo possibile l’accensione dell’SDPL. Roadside signals making it possible to switch on the SDPL.

Il sistema GEMAV sarà alimentato da un complesso di alimentazione separato da quello relativo all’intero sistema PLAC. The GEMAV system will be powered by a separate power supply complex from that relating to the entire PLAC system.

Resta di difficile attuazione la gestione della manovra delle barriere in emergenza anche per la potenza richiesta al complesso di alimentazione separato per la gestione del sistema GEMAV. The management of the maneuvering of the barriers in emergency remains difficult also for the power required to the separate power supply unit for the management of the GEMAV system.

Per la definizione del sistema GEMAV occorre individuare e stabilire in quali casi di guasto nel sistema PLAC possa essere assicurato il funzionamento del nuovo segnale. For the definition of the GEMAV system it is necessary to identify and establish in which cases of failure in the PLAC system the functioning of the new signal can be ensured.

Il sistema secondo la presente invenzione è fisicamente strutturato come un sistema a più computer collegati tra di loro attraverso una rete ethernet, in cui una Unità Centrale (UC) gestisce i controllori di enti (CE). Il sistema prevede i seguenti blocchi funzionali: The system according to the present invention is physically structured as a system with several computers connected to each other through an ethernet network, in which a Central Unit (UC) manages the controllers of entities (CE). The system includes the following functional blocks:

- Unità Centrale (UC); - Central Unit (UC);

- Controllori di Ente (CE); - Entity Controllers (CE);

- Sistema di trasmissione e comunicazione; - Transmission and communication system;

- Sistema di alimentazione; - Power supply system;

- Sistema di diagnostica; - Diagnostic system;

- Enti ferroviari. - Railway bodies.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Figura 1 è una vista schematica a blocchi che rappresenta l’architettura del sistema secondo la presente invenzione; Figure 1 is a schematic block view that represents the architecture of the system according to the present invention;

Figura 2 è una vista schematica a blocchi che rappresenta l’architettura dell’Unità Centrale e i collegamenti delle componenti HW secondo la presente invenzione; Figure 2 is a schematic block view that represents the architecture of the Central Unit and the connections of the HW components according to the present invention;

Figura 3 mostra una rappresentazione fisica di un’unità centrale della Richiedente a sinistra e di un controllore di ente a destra; e Figure 3 shows a physical representation of a central unit of the Applicant on the left and an entity controller on the right; And

Figura 4 mostra lo schema a blocchi di un generico controllore di ente. Figure 4 shows the block diagram of a generic entity controller.

Come mostrato nella figura 1, l’architettura di sistema prevede una rete bassa che collega una UC ai CE appartenenti ad un medesimo sistema, ed una rete alta, separata galvanicamente dalla rete bassa, che collega diverse UC, una delle quali gestisce anche il sistema di diagnostica. As shown in figure 1, the system architecture provides a low network that connects a CU to the CEs belonging to the same system, and a high network, galvanically separated from the low network, which connects several CUs, one of which also manages the system. of diagnostics.

Al sistema remoto sono collegati CE di input e di output, tipicamente per le relazioni di linea, che possono interessare tutti i sotto sistemi collegati o parte di essi. Al sistema remoto, tipicamente in stazione, può essere collegato un PC, tramite porta RJ44, con funzioni di diagnostica centralizzata. Input and output CEs are connected to the remote system, typically for line relationships, which can affect all or part of the connected sub-systems. A PC can be connected to the remote system, typically in the station, via RJ44 port, with centralized diagnostic functions.

Ogni PC con funzione di diagnostica centralizzata può essere collegato a sua volta ad una rete atta a concentrare, in un posto prestabilito, un sistema di diagnostica che può coprire l’intera rete ferroviaria. Each PC with centralized diagnostic function can in turn be connected to a network capable of concentrating, in a predetermined place, a diagnostic system that can cover the entire railway network.

Ad ogni apparecchiatura tipica del sistema PLAC, viene assegnato un codice univoco (chiave HW) che consente di individuare l’esatta ubicazione di ogni apparecchiatura in ogni cestello di ogni sistema. Each device typical of the PLAC system is assigned a unique code (HW key) that allows you to identify the exact location of each device in each basket of each system.

Le apparecchiature elettroniche che compongono uno specifico sistema PLAC, Unità Centrale e Controllori di Ente, sono collocate su cestello all’interno di una garitta, ed alimentate a 24Vcc. The electronic equipment that make up a specific PLAC system, Central Unit and Entity Controllers, are placed on a basket inside a sentry box, and powered at 24Vdc.

Gli enti ferroviari interfacciati dai singoli CE sono riportate in tabella 1. The railway bodies interfaced by the individual CEs are shown in table 1.

Tabella 1 Table 1

Enti ferroviari Descrizione Railway entities Description

interfacciati da interfaced by

ciascun CE each CE

(Controllore di Ente) (Entity Controller)

CE-MPL Gestione cassa di manovra elettrica CE-MPL Electric switchboard management

per barriere da PL for barriers from PL

CE-SEM Gestione dei segnali luminosi lato CE-SEM Management of side light signals

strada e lato treno road and train side

CE-CBO Boe di tipo commutato del SST SCMT CE-CBO Buoys of switched type of the SST SCMT

CE-VDI Gestione degli input vitali CE-VDI Management of vital inputs

CE-VDO Gestione degli output vitali CE-VDO Management of vital outputs

Facendo riferimento alla figura 2, è mostrata l’architettura per la sicurezza del sistema. Essa si basa sul concetto di sicurezza composita in cui ogni funzione legata alla sicurezza viene svolta da due unità fisicamente indipendenti di tipo 2oo2, separate galvanicamente alla fonte. A questa indipendenza viene aggiunta la diversità hardware (HW) e software (SW). Referring to Figure 2, the system security architecture is shown. It is based on the composite safety concept in which each safety-related function is performed by two physically independent units of type 2oo2, galvanically separated at the source. Hardware (HW) and software (SW) diversity is added to this independence.

L’architettura di sicurezza prevede la presenza di linee di comunicazione puntopunto tra i due canali sia tra i due canali della logica centrale sia tra i due canali di ogni CE. Attraverso queste linee di comunicazione i canali d’elaborazione si sincronizzano temporalmente e verificano continuamente la congruenza dei dati elaborati dai due canali. Nel caso di rilevazione di diversità entrambi i canali impongono le uscite nello stato di sicurezza. The security architecture provides for the presence of point-to-point communication lines between the two channels both between the two channels of the central logic and between the two channels of each CE. Through these communication lines, the processing channels are synchronized in time and continuously check the consistency of the data processed by the two channels. In the case of diversity detection, both channels impose the outputs in the safety state.

La comunicazione viene fatta in sicurezza utilizzando opportune protezione dei messaggi secondo le norme CENELEC (Comitato Europeo di Standardizzazione Elettronica) di riferimento. Communication is done safely using appropriate message protection according to the CENELEC standards (European Committee for Electronic Standardization) of reference.

Come mostrato nella Figura 1, l’Unità Centrale (UC) prevede un’architettura 2oo2 con HW diversity realizzata con piattaforme commerciali (COTS) rispondenti a determinate caratteristiche identificate in fase progettuale, e SW diversity, realizzati, nella parte di base, con sistemi operativi commerciali di tipo COTS (Linux & FreeBSD) e nella parte specifica con applicativi proprietari. Le due CPU colloquiano tra loro attraverso una seriale. As shown in Figure 1, the Central Unit (UC) envisages a 2oo2 architecture with HW diversity built with commercial platforms (COTS) responding to certain characteristics identified in the design phase, and SW diversity, built, in the basic part, with commercial operating type COTS (Linux & FreeBSD) and in the specific part with proprietary applications. The two CPUs communicate with each other through a serial.

Nella figura 2 è riportata l’architettura dell’Unità Centrale e i collegamenti delle componenti HW. Figure 2 shows the architecture of the Central Unit and the connections of the HW components.

L’Unità Centrale svolge tutte quelle funzioni legate alla logica di gestione del sistema. Le funzioni richieste alla UC sono qui sotto riportate: The Central Unit performs all those functions related to the system management logic. The functions required by the UC are listed below:

Acquisizione orario e individuazione sito tramite GPS; Time acquisition and site identification via GPS;

Gestione rete GSM per trasmettere/ricevere dati su rete VPN; GSM network management to transmit / receive data on the VPN network;

Acquisizione e distribuzione alimentazione; Power acquisition and distribution;

Erogazione dei servizi DHCP e NTP; Provision of DHCP and NTP services;

Memorizzazione dei dati di configurazione e degli applicativi SW; Storage of configuration data and SW applications;

Acquisizione dai CE dello stato degli Enti ferroviari, con verifica di congruenza; Trasmissione dei comandi ai CE, per la gestione degli enti ferroviari, con verifica di congruenza; Acquisition from the CE of the state of the railway bodies, with verification of congruence; Transmission of commands to the CEs, for the management of railway bodies, with verification of congruence;

Gestione, memorizzazione e trasmissione dei dati diagnostici e di RCE con marca temporale provenienti dal campo attraverso i CE. Management, storage and transmission of diagnostic and time-stamped RCE data from the field through the CEs.

Una rappresentazione fisica di un’unità centrale della Richiedente e, rispettivamente, di un controllore di ente, è mostrata nella figura 3. A physical representation of a central unit of the Applicant and, respectively, of an entity controller, is shown in Figure 3.

I controllori di ente (CE), che hanno il compito di interfacciare gli enti di campo (segnali, casse di manovra, circuiti di binario, etc), devono essere visti come moduli di input ed output che non implementano funzioni di logica ferroviaria, ma che esclusivamente applicano in sicurezza verso gli enti, attraverso un voter, i comandi ricevuti dall’UC e restituiscono i controlli/stati degli enti ferroviari. The entity controllers (CE), which have the task of interfacing the field entities (signals, switchgear boxes, track circuits, etc.), must be seen as input and output modules that do not implement railway logic functions, but that exclusively apply the commands received from the UC in safety to the entities, through a voter and return the controls / statuses of the railway entities.

Ogni CE è composto fisicamente da più schede delle quali alcune uguali fisicamente per tutti i tipi di ente, mentre altre sono dei moduli di interfaccia che hanno il compito di controllare e comandare lo stato degli specifici enti ferroviari. In termini SW, anche il CE prevede una SW diversity. Each EC is physically composed of several cards, some of which are physically identical for all types of bodies, while others are interface modules that have the task of controlling and controlling the status of specific railway bodies. In SW terms, the CE also provides for SW diversity.

Gli enti ferroviari sono collegati tramite cavi da segnalamento ed allacciati come da schemi di principio in vigore, secondo standard prestabiliti. Gli enti di nuova introduzione sono collegati tramite cavi dedicati. The railway bodies are connected by signaling cables and connected according to the principle diagrams in force, according to pre-established standards. The newly introduced entities are connected via dedicated cables.

La Figura 4 mostra lo schema a blocchi di un generico controllore di ente. Figure 4 shows the block diagram of a generic entity controller.

La scheda di Comunicazione e Controllo Enti (CCE) riceve i comandi dalla UC e li trasforma in comandi per la scheda di interfaccia (attuatore). Allo stesso modo, la CCE riceve le informazioni sullo stato dell’ente ferroviario dall’attuatore e lo trasforma in messaggi di controllo o allarmi per l’UC. Ogni guasto contrario alla sicurezza comporta l’isolamento dell’Ente ed il posizionamento del controllore in uno stato predefinito di sicurezza. Lo stato permane fino all’intervento di eventi esterni controllati (manutenzione o reset del sistema). The Communication and Control Entities (CCE) card receives the commands from the UC and transforms them into commands for the interface card (actuator). Similarly, the CCE receives information on the status of the railway body from the actuator and transforms it into control messages or alarms for the UC. Any failure contrary to safety involves the isolation of the Entity and the positioning of the controller in a predefined safety state. The status remains until the intervention of controlled external events (system maintenance or reset).

La comunicazione tra UC e i CE avviene attraverso una rete Ethernet realizzata in fibra ottica. Il CE che possono essere collegati dipende dalla capacità di gestione dell’UC e non dalla linea di trasmissione. La chiusura a loop della linea permette la comunicazione bidirezionale tra l’UC e i CE che permette di superare il guasto della rottura della linea di comunicazione. The communication between the UC and the CE takes place through an Ethernet network made of optical fiber. The CE that can be connected depends on the management capacity of the UC and not on the transmission line. The loop closure of the line allows bidirectional communication between the UC and the CE which allows to overcome the breakdown of the communication line.

È inoltre previsto un secondo livello rete di comunicazione, opzionale, per la comunicazione tra l’unità centrale e sistemi esterni vitali, es. interlocking statici. Questo livello è fisicamente separato dal precedente e può essere condiviso con altre applicazioni. An optional second communication network level is also provided for communication between the central unit and vital external systems, eg. static interlocking. This level is physically separate from the previous one and can be shared with other applications.

Fisicamente entrambe le reti possono essere realizzate in fibra ottica o doppino telefonico più MODEM. Physically, both networks can be made of optical fiber or telephone twisted pair plus MODEM.

Esiste anche la possibilità di utilizzare una VPN tramite GSM con cui collegare più unità centrali tra di loro. In questo caso è previsto, per la protezione delle comunicazioni, l’utilizzo di un protocollo di comunicazione conforme a CENELEC 50159-2, in quanto la rete GSM è un supporto trasmissivo di tipo “aperto”. There is also the possibility of using a VPN via GSM with which to connect multiple central units together. In this case, for the protection of communications, the use of a communication protocol compliant with CENELEC 50159-2 is envisaged, as the GSM network is an "open" transmission medium.

Il sistema secondo l’invenzione richiede un’unica fonte di alimentazione a 220/380 V per il proprio gruppo di continuità. Dal gruppo di continuità sono derivate le varie tensioni necessarie per l’alimentazione dei dispositivi elettronici e di piazzale previsti dal sistema. The system according to the invention requires a single 220/380 V power source for its UPS. The various voltages necessary for powering the electronic and yard devices provided by the system are derived from the UPS.

Per le funzioni di diagnostica, l’architettura di sistema prevede la centralizzazione di tutte le informazioni provenienti dalla periferia a livello dell’Unità Centrale, consultabili in tempo reale sia localmente, tramite un PC dedicato, che nel Sistema Diagnostico (SDM) ubicato in una stazione limitrofa, collegato tramite rete ethernet, su doppio doppino telefonico o rete GSM. For the diagnostic functions, the system architecture provides for the centralization of all the information coming from the periphery at the Central Unit level, which can be consulted in real time both locally, via a dedicated PC, and in the Diagnostic System (SDM) located in a neighboring station, connected via ethernet network, on double telephone pair or GSM network.

Gli enti comandati dal sistema sopra descritti sono collegati tramite cavi da segnalamento ed allacciati come da schemi di principio in vigore. The entities controlled by the system described above are connected by signaling cables and connected according to the principle diagrams in force.

Gli enti di nuova introduzioni sono collegati tramite cavi dedicati. Newly introduced entities are connected via dedicated cables.

Il sistema secondo l’invenzione prevede un software installato nell’Unità Centrale che contiene le logiche per la gestione dei sistemi di protezione distinti in funzione dei meccanismi di protezione previsti lato strada e lato treno. Per tutti i sistemi di protezione definiti nell’applicazione generica, la logica è in grado di gestire fino a quattro passaggi a livello presenti in un unico sistema. The system according to the invention provides a software installed in the Central Unit that contains the logics for the management of the separate protection systems according to the protection mechanisms provided on the road side and train side. For all protection systems defined in the generic application, the logic is able to manage up to four level crossings present in a single system.

Il SW sviluppato in accordo alla norma CENELEC EN 50128 prevede due processi in diversity che lavorano in parallelo fornendo output solo dopo confronto positivo tra le due unità. I comandi sono processati dai CE, che hanno il compito di trasmettere in sicurezza il comando all’ente ferroviario, mediante alimentazione dell’ente stesso. The SW developed in accordance with the CENELEC EN 50128 standard provides for two processes in diversity that work in parallel providing output only after positive comparison between the two units. The commands are processed by the CEs, who have the task of safely transmitting the command to the railway body, by powering the body itself.

La logica SW prevede una sequenza di stati operativi in cui transita il sistema passaggio a livello a partire dall’ingresso del treno nel sistema stesso fino all’effettuazione della liberazione. Per ogni stato operativo, il software definisce le condizioni richieste per transitare verso il successivo stato o per transitare in stati di errori (FSM – Finite State Machine). The SW logic provides a sequence of operating states in which the level crossing system passes from the entrance of the train into the system itself up to the release. For each operating state, the software defines the conditions required to pass to the next state or to pass through error states (FSM - Finite State Machine).

Il comando da treno è effettuato mediante l’impiego di pedali elettronici direzionali, mentre il sistema di liberazione è costituito da circuito di binario a conta assi che si estendono a cavallo dell’attraversamento stradale. Oltre al dispositivo di liberazione principale del passaggio a livello, la logica SW gestisce sistemi di liberazione di emergenza in caso di guasto degli enti ferroviari. The train control is carried out through the use of electronic directional pedals, while the release system consists of a track circuit with axle counters that extend across the road crossing. In addition to the main release device of the level crossing, the SW logic manages emergency release systems in the event of a breakdown of the railway bodies.

La personalizzazione per uno specifico impianto, tipo di sistema di protezione lato strada e lato treno, numero di passaggio a livello e funzionalità richieste dal cliente, avviene tramite uno strumento di configurazione avente caratteristiche di sicurezza tali da poter essere utilizzato per un’applicazione in SIL4. The customization for a specific system, type of road side and train side protection system, level crossing number and functionality requested by the customer, takes place through a configuration tool with safety features that can be used for a SIL4 application. .

Claims (6)

Rivendicazioni 1. Sistema di passaggio a livello automatico a calcolatore (PLAC), comprendente dispositivi automatici per l’attuazione del comando di chiusura delle barriere, dei segnali di avviso, dei segnali di protezione, delle casse di manovra per barriere di passaggio a livello, e dei segnali luminosi lato strada, per la trasmissione dei telegrammi alle boe del SST-SCMT (Sottosistema di Terra - Sistema Controllo Marcia Treno), per la gestione del pannello di manutenzione da parte del personale per il comando elettrico dalla garitta centrale e per il mantenimento a via impedita dei segnali lato treno, e un apparato centrale di stazione limitrofa, per trasmissione allarmi e relazioni di sicurezza, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un’unità centrale (UCS1) collegata, da un lato, ad una pluralità di controllori di ente (CE) tramite propria rete bassa e, dall’altro, mediante una rete alta ad una o più altre unità centrali (UCS2… UCSn) di altri sistemi PLAC con la loro pluralità di controllori di ente (CE), la rete alta essendo collegata secondo un’architettura di più sistemi PLAC ad una unità centrale di sistema remoto (UCRS), che può inviare comandi in sicurezza agli altri sistemi, essendo a sua volta collegata ad un sistema diagnostico (SDM_1S) e quindi ad un sistema diagnostico centralizzato (CSDMS) insieme ad una pluralità di altri sistemi diagnostici di altri sistemi remoti di unità centrale (SDM_nS). Claims 1. Computer-based automatic level crossing system (PLAC), comprising automatic devices for the actuation of the barrier closing command, warning signals, protection signals, switchgears for level crossing barriers, and road side light signals, for the transmission of telegrams to the buoys of the SST-SCMT (Ground Subsystem - Train Running Control System), for the management of the maintenance panel by the personnel for the electrical control from the central sentry box and for the maintenance by way of impeded signals on the train side, and a central apparatus of the neighboring station, for the transmission of alarms and safety reports, characterized by the fact that it also comprises a central unit (UCS1) connected, on the one hand, to a plurality of controllers of the body (CE) through its own low network and, on the other hand, through a high network to one or more other central units (UCS2 ... UCSn) of other PLAC systems with their plurality of contr ollori of institution (CE), the high network being connected according to an architecture of several PLAC systems to a central remote system unit (UCRS), which can safely send commands to the other systems, being in turn connected to a diagnostic system (SDM_1S) and therefore to a centralized diagnostic system (CSDMS) together with a plurality of other diagnostic systems of other remote central unit systems (SDM_nS). 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui il sistema è personalizzato per uno specifico livello di protezione e per una specifica configurazione tramite uno strumento di protezione e di configurazione governato da un software applicativo proprietario. System according to claim 1, wherein the system is customized for a specific level of protection and for a specific configuration by means of a protection and configuration tool governed by proprietary application software. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui l’unità centrale e i relativi controllori di ente di ogni sistema PLAC comprendono apparecchiature elettroniche collocate in un cestello all’interno di una garitta, ed alimentate a 24 Vcc. 3. System according to claim 1, in which the central unit and the related body controllers of each PLAC system include electronic equipment placed in a basket inside a sentry box, and powered at 24 Vdc. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui i controllori di ente (CE) provvedono a una gestione di cassa di manovra elettrica per barriere di passaggio a livello (CE-MPL), una gestione di segnali luminosi lato strada e lato treno (CE-SEM), boe di tipo commutato del sottosistema di terra - sistema controllo marcia treno (CE-CBO), una gestione degli input vitali (CE-VDI), e una gestione degli output vitali (CE-VDO). 4. System according to claim 1, in which the body controllers (CE) provide for the management of electric switchgear for level crossing barriers (CE-MPL), a management of street side and train side light signals (CE -SEM), switched type buoys of the trackside subsystem - train running control system (CE-CBO), a management of vital inputs (CE-VDI), and a management of vital outputs (CE-VDO). 5. Sistema secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre l’utilizzazione di pedali elettronici per il comando di chiusura e per il calcolo della velocità del treno finalizzato all’ottimizzazione dei tempi di chiusura del passaggio a livello. 5. System according to claim 1, further comprising the use of electronic pedals for the closing command and for calculating the speed of the train aimed at optimizing the closing times of the level crossing. 6. Sistema secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un dispositivo per il comando di un segnale degradato per la gestione della marcia a vista in corrispondenza del passaggio a livello in caso di mancata disposizione a via libera dei segnali di protezione del passaggio a livello stesso.6. System according to claim 1, further comprising a device for controlling a degraded signal for the management of running on sight at the level crossing in the event of no free arrangement of the protection signals of the level crossing itself.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11278276A (en) * 1998-03-31 1999-10-12 West Japan Railway Co Crossing controller
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