IT201800009264A1 - Sistema di sicurezza per una linea ferroviaria, e relativo processo. - Google Patents

Description

TITOLO: “SISTEMA DI SICUREZZA PER UNA LINEA FERROVIARIA, E RELATIVO PROCESSO”

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di sicurezza per una linea ferroviaria, ed al relativo processo di gestione.

Sfondo tecnologico

E’ noto nel settore ferroviario cercare di incrementare la sicurezza al fine di ridurre il rischio di incidenti, che possono essere dovuti a varie cause, quali la presenza indebita di persone, animali, oggetti, o danni ai binari. Alcuni esempi di sistemi di sicurezza noti (in particolare in Italia) sono “sistema controllo marcia treno”, “sistema controllo condotta”, “European Rail Traffic Management System”.

Tali sistemi sono in grado di evidenziare alcune situazioni impreviste e di comunicarle ai convogli interessati, ma un inconveniente è dato dal fatto che altre situazioni pericolose non sono rilevate, ad esempio : la presenza di ostacoli che improvvisamente si posano sui binari, quali tronchi o pietre, o anomalie nella sede ferroviaria, che, pur non interrompendola, sono in grado causare il deragliamento o danni al treno. Infatti, alcuni ostacoli sui binari che non causano l’interruzione dei normali collegamenti elettrici dei binari, non sono rilevati, creando così un pericolo inatteso.

Sintesi dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di sicurezza in grado di risolvere questo ed altri inconvenienti della tecnica nota, e che nel contempo possa essere prodotto in modo semplice ed economico.

L’idea di base dell’invenzione risiede nel fatto che, in vista della difficoltà di evitare a priori ogni imprevisto, vi sia un convoglio esplorativo in aggiunta al veicolo ferroviario, in modo da rilevare anticipatamente tali imprevisti sulla linea ferroviaria al fine di consentire al veicolo ferroviario di eseguire azioni, quali rallentare o fermarsi, prima di subire gravi conseguenze.

Secondo la presente invenzione, questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante un sistema ed un processo realizzati secondo l’annesse rivendicazioni indipendenti.

E’ da intendersi che le annesse rivendicazioni costituiscono parte integrante degli insegnamenti tecnici qui forniti nella descrizione dettagliata che segue in merito alla presente invenzione. In particolare, nelle annesse rivendicazioni dipendenti sono definite alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione che includono caratteristiche tecniche opzionali.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui: - la figura 1 è una rappresentazione schematica di un sistema secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 2 è una rappresentazione schematica di un veicolo esploratore secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 3 è uno schema a blocchi degli elementi presenti sul veicolo ferroviario e sul veicolo esplorativo, secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Con riferimento alle figure illustrate, è descritto un sistema di sicurezza per una linea ferroviaria, comprendente:

- un veicolo ferroviario 2, ad esempio un treno, atto a muoversi su una linea ferroviaria 4, e comprendente un’unità motrice per muovere tale veicolo ferroviario 2;

- un veicolo esplorativo 6 atto a muoversi su tale linea ferroviaria 4, e comprendente:

mezzi motori 7 per muovere il veicolo esplorativo 6; mezzi sensori 5 per rilevare una situazione di pericolo sulla linea ferroviaria 4.

Il veicolo ferroviario 2 ed il veicolo esplorativo 6 sono operativamente connessi; in altri termini, essi sono configurati per scambiarsi segnali (ad esempio, dati), in particolare segnali elettrici. Preferibilmente essi sono connessi in modalità senza fili (“wireless”).

I mezzi motori 7 del veicolo esplorativo 6 e l’unità motrice del veicolo ferroviario 2 sono due entità distinte; in altri termini, tali due entità sono meccanicamente indipendenti. Infatti, i mezzi motori 7 sono montati sul veicolo esplorativo 6, e l’unità motrice è montata sul veicolo ferroviario 2. Nelle preferite forme di realizzazione, i due veicoli 2, 6 non sono tra loro meccanicamente vincolati. L’unità motrice può comprendere numerosi tipi mezzi motori di per sé noti ad un tecnico del ramo, ad esempio un motore elettrico od un motore diesel.

La linea ferroviaria 4 secondo l’invenzione può includere in modo non limitativo una ferrovia, una monorotaia, una linea di metropolitana, una linea tranviaria, una ferrovia a cremagliera, una ferrovia a levitazione magnetica, od ulteriori linee di trasporto su rotaia di per sé note. Il veicolo ferroviario 2 è un veicolo atto a viaggiare sulla linea ferroviaria, e può essere ad esempio un treno comprendente una locomotiva ed uno o più vagoni, oppure solo una locomotiva, od ulteriori tipi di veicoli ferroviari di per se noti.

Il veicolo esplorativo 6 è configurato per muoversi sulla linea ferroviaria 4 precedendo il veicolo ferroviario 2 di una distanza di sicurezza “d” determinata in funzione almeno della velocità del veicolo ferroviario 2.

Se i mezzi sensori 5 rilevano tale situazione di pericolo, il veicolo esplorativo 6 è configurato per inviare un segnale indicativo di tale situazione di pericolo al veicolo ferroviario 2, ed il veicolo ferroviario 2 è configurato per eseguire almeno una predeterminata o predeterminabile azione in risposta a tale segnale. Convenientemente, è possibile predeterminare le azioni da eseguire in base al tipo e/o alla gravità del pericolo rilevato.

Quindi, i due veicoli 2, 6 sono tra loro in comunicazione, e quando i sensori rilevano dati corrispondenti ad una situazione o condizione di pericolo, i segnali che sono trasmessi al veicolo ferroviario 2 causano l’esecuzione di una o più azioni predeterminate o predeterminabili del veicolo ferroviario 2. In particolare, quando è rilevata la situazione di pericolo, il veicolo ferroviario 2 è configurato per rallentare (ad esempio, procedendo a velocità ridotta), preferibilmente per fermarsi. Una possibile azione predeterminata è frenare il veicolo ferroviario 2. Preferibilmente, vi è quindi la fase di arrestare il veicolo ferroviario 2. Quindi, in tal caso il rallentamento o la frenata avvengono automaticamente. Questa azione è possibile perché, ad esempio, lo spazio libero antistante è sufficiente, o si è in presenza di grave pericolo, e quindi è preferibile iniziare la frenatura al più presto. Invece, in certe situazioni, il veicolo ferroviario 2 può essere configurato per rallentare e, procedendo a velocità ridotta, è lasciata al guidatore l’eventuale decisione di fermare tale veicolo ferroviario 2. In aggiunta od in alternativa, è conveniente prevista la fase di emettere un segnale di allarme (ad esempio, acustico e/o luminoso) nel veicolo ferroviario 2, ad esempio tramite opportuni mezzi di segnalazione, tra cui ad esempio un’interfaccia utente, convenientemente collocati nella cabina di guida. Il veicolo ferroviario 2 è quindi atto ad emettere tale segnale se si manifesta la situazione di pericolo. In questo caso, il conducente del veicolo ferroviario 2 può eseguire manualmente la frenata, ad esempio osservando tramite un’interfaccia le immagini provenienti dai mezzi sensori 5 del veicolo esplorativo 6.

Preferibilmente, la distanza di sicurezza d è almeno pari alla distanza di frenata che serve al veicolo ferroviario 2 per fermarsi effettuando una frenata; in particolare, la distanza di frenata è la minima distanza che serve al veicolo ferroviario 2 per fermarsi effettuando una frenata. Quindi, il veicolo ferroviario 2 è in grado di fermarsi nella distanza che divide i veicoli 2 e 6. Tale distanza di frenata può essere opzionalmente corretta con opportuni coefficienti di sicurezza, ad esempio per amplificare tale distanza di frenata.

La distanza di sicurezza d, ed in particolare la distanza di frenata, è calcolata in funzione almeno della velocità del veicolo ferroviario 2; ma ulteriori parametri possono essere presi in considerazione, ad esempio uno o più tra i seguenti: la massa del veicolo ferroviario 2, le condizioni e la tipologia della linea ferroviaria 4, la pendenza della linea ferroviaria 4 (ad esempio, in corrispondenza di un predeterminato tratto, o nel tratto in cui sta transitando il veicolo ferroviario 2 od il veicolo esplorativo 6), un valore di decelerazione predefinito. Inoltre, nel calcolo di tale distanza di sicurezza d, è possibile tener conto anche di eventuali limitazioni di velocità in alcuni tratti della linea ferroviaria. Nella presente forma realizzativa, la distanza di sicurezza d è direttamente proporzionale, ed in particolare linearmente proporzionale, alla velocità del veicolo ferroviario 2.

La presente invenzione concerne anche un processo per gestire un sistema di sicurezza per una linea ferroviaria, il sistema comprendendo il veicolo ferroviario 2 ed il veicolo esplorativo 6. Il processo comprende le seguenti fasi:

- muovere il veicolo ferroviario 2 ed il veicolo esplorativo 6 sulla linea ferroviaria 4, in cui il veicolo esplorativo 6 precede il veicolo ferroviario 2 di una distanza di sicurezza d determinata in funzione almeno della velocità del veicolo ferroviario 2;

- se è rilevata tale situazione di pericolo, inviare un segnale indicativo di tale situazione di pericolo dal veicolo esplorativo 6 al veicolo ferroviario 2, e fare eseguire almeno una predeterminata azione al veicolo ferroviario 2 in risposta a tale segnale.

A titolo esemplificativo, la presente invenzione prevede di mandare “in avanscoperta” il veicolo esplorativo 6, in modo da ispezionare ogni tratto della sede rotabile sostanzialmente in tempo reale, in modo da minimizzare il rischio che sulla linea ferroviaria vi sia un inconveniente che potrebbe causare un danno al treno ed all’equipaggio che stanno viaggiando. Gli inconvenienti possono essere la caduta di una inaspettata quantità di neve o pioggia, un ramo od un masso che si collocano tra i due binari e che non possono essere rilevati da sensori convenzionali, un disallineamento di un binario dalla sua sede corretta, etc. Infatti, se un ostacolo inatteso si trova tra i binari, il veicolo esplorativo 6 può eventualmente urtare tale ostacolo, ma il treno può essere frenato in modo da evitare la collisione.

In accordo ad una possibile forma realizzativa, i mezzi sensori 5 possono comprendere uno più tra i seguenti: un lidar 8, una videocamera 10 (in particolare, del tipo stereo), una fotocamera, un radar 12 (ad esempio, del tipo EHF), un inclinometro associato al veicolo esplorativo 6, un accelerometro associato al veicolo esplorativo 6, sensori per rilevare la collisione, un sensore di posizione (convenientemente, un GPS), uno più sensori ausiliari 14 configurati per rilevare la geometria della linea ferroviaria 4 e le condizioni di marcia. Ad esempio, i mezzi sensori 5 sono configurati per rilevare: un ostacolo sulla linea ferroviaria 4, o nelle sue vicinanze (ad esempio, entro 10-20 metri a lato della linea ferroviaria 4). In particolare, è possibile determinare se il veicolo esplorativo 6 è fuoriuscito dalla linea ferroviaria 4 (deragliamento), o se ha urtato contro un ostacolo, tramite i sensori summenzionati od ulteriori sensori di per sé noti. Con particolare riferimento all’esempio mostrato in figura 2, vi è una pluralità di sensori differenti, ad esempio un lidar 8, un radar 12, una videocamera 10, e convenientemente anche un sensore ausiliario 14 (che può essere di per sé noto). Convenientemente, vi è la fase di processare i dati rilevati dai sensori tramite la tecnica “deep learning”, ad esempio tramite la prima o seconda unità di controllo, o tramite un cluster dedicato. Preferibilmente, i mezzi sensori 5, ed in particolare lidar 8, radar 12, e videocamera 10, sono collocati nella parte anteriore del veicolo esplorativo 6 con riferimento al senso di marcia (che in fig. 2 è verso sinistra). In particolare, il lidar 8 è in una parte superiore.

Ad esempio, il veicolo esplorativo 6 comprende una prima unità di controllo 22, ed il veicolo ferroviario 2 comprende una seconda unità di controllo 24. Le unità di controllo sono operativamente connesse. Secondo una prima forma realizzativa, la prima unità di controllo 22 analizza i dati provenienti dai mezzi sensori 5 e determina, in base a logiche od algoritmi predefiniti, il verificarsi della situazione di pericolo. In caso di situazione di pericolo, la prima unità di controllo 22 invia alla seconda unità di controllo 24 il segnale relativo, e la seconda unità di controllo 24 comanda l’esecuzione dell’azione predefinita. Secondo un’ulteriore forma realizzativa, la prima unità di controllo 22 invia alla seconda unità di controllo 24 i dati provenienti dai mezzi sensori 5, e la seconda unità di controllo 24 determina, in base a logiche od algoritmi predefiniti, il verificarsi della situazione di pericolo. In caso di situazione di pericolo, la seconda unità di controllo 24 comanda l’esecuzione dell’azione predefinita. In accordo alla particolare forma realizzativa, la prima unità di controllo 22 è un’unità di elaborazione locale, e la seconda unità di controllo 24 è un’unità di elaborazione remota.

I mezzi motori 7 del veicolo esplorativo 6 possono includere un motore elettrico, un motore a combustione interna, od ulteriori mezzi motori di per sé noti. La prima unità di controllo 22 convenientemente agisce anche per azionare i mezzi motori 7 del veicolo esplorativo 6.

A titolo di esempio non limitativo, il veicolo esplorativo 6 comprende un rodiggio (in inglese “wheel arrangement”), ad esempio con due assi e quattro ruote 16 come nell’esempio mostrato, i mezzi motori 7, i mezzi sensori 5, ed ulteriori apparecchiature elettriche ed elettroniche, ad esempio la prima unità di controllo 22, per scambiare dati o segnali con il veicolo ferroviario 2 e per elaborare ulteriori dati, tra i quali in particolare i dati ottenuti dai mezzi sensori 5, o per eseguire ulteriori funzioni. Ad esempio, i veicoli 2, 6 hanno almeno una rispettiva antenna 20 per trasmettere segnali tra loro. Preferibilmente, la massa del veicolo esplorativo 6 è minore di quella del veicolo ferroviario 2. Ad esempio, il veicolo ferroviario 6 ha una massa inferiore a 10 o 5 tonnellate. Tale massa è generalmente uno o due ordini di grandezza inferiore a quella di un treno. Così è vantaggiosamente rapido per il veicolo esplorativo 6 accelerare o decelerare per raggiungere la distanza di sicurezza d dal veicolo ferroviario 2, quando tale veicolo ferroviario 2 varia la sua velocità. Ad esempio, quando il veicolo ferroviario 2 accelera, anche il veicolo esplorativo 6 accelera in modo da incrementare la distanza di sicurezza che è richiesta in funzione della maggiore velocità del veicolo ferroviario 2 – e viceversa.

Preferibilmente, quando è rilevata la situazione di pericolo, il veicolo esplorativo 6 è configurato per rallentare (ad esempio, procedendo a velocità ridotta), preferibilmente per fermarsi, in particolare frenando.

Così, vi è la possibilità di salvaguardare l’integrità del veicolo ferroviario 6 quando questo rileva una situazione di pericolo, ad esempio quando rileva un ostacolo ad una distanza sufficiente per rallentare e non urtare contro tale ostacolo. Quindi, il veicolo ferroviario 6 include preferibilmente un sistema frenante. Quando è rilevata la situazione di pericolo, il metodo include la fase di rallentare il veicolo esplorativo 6 (ad esempio, procedendo a velocità ridotta), preferibilmente fermarlo, in particolare frenando. In particolare, la prima unità di controllo 22 è atta ad agire azionando il sistema frenante, quando è rilevata la situazione di pericolo.

In accordo ad una possibile variante dell’invenzione, uno od entrambi i veicoli 2, 6, ed in particolare le rispettive unità di controllo 22, 24, sono configurati per inviare ad una rete esterna un segnale indicativo della situazione di pericolo rilevata tramite i mezzi sensori 5. Pertanto, è prevista la fase di inviare, tramite il veicolo esplorativo 6 e/o il veicolo ferroviario 2, ad una rete esterna un segnale indicativo della situazione di pericolo rilevata tramite i mezzi sensori 5. Così, è vantaggiosamente possibile informare tempestivamente ulteriori soggetti al fine di consentire un tempestivo intervento. Ad esempio, è possibile comunicare con la rete di gestione della linea ferroviaria, ulteriori convogli ferroviari che sono destinati ad attraversare la linea ferroviaria 4 in cui si verifica la situazione di pericolo, unità di soccorso, forze dell’ordine, etc.

Opzionalmente, uno od entrambi i veicoli 2, 6 sono configurati per essere operativamente connessi con tale rete esterna in modo da ricevere ed inviare segnali o dati con essa. Con riferimento alla figura 2, il veicolo esplorativo 6 comprende un’interfaccia 18 per connettersi operativamente in modalità senza fili alla rete esterna, che è convenientemente la rete di gestione della linea ferroviaria. Ad esempio, la rete esterna comprende una corrispondente interfaccia montata sulla linea ferroviaria 4, in cui tale corrispondente interfaccia è convenientemente parte del preesistente sistema di sicurezza installato sulla linea ferroviaria. Ad esempio, la corrispondente interfaccia (generalmente nota in italiano col termine “boa”) è parte del “sistema controllo marcia treno”, “sistema controllo condotta”, o del “European Rail Traffic Management System”. Quindi, le due interfacce 18 sono atte ad interrogarsi vicendevolmente e ad inviarsi segnali per interazione elettromagnetica.

In accordo ad una possibile variante dell’invenzione, la rete esterna, ad esempio la rete di gestione della linea ferroviaria, è convenientemente atta ad inviare ad uno o più ulteriori veicoli ferroviari (ad esempio, treni) informazioni inerenti la linea ferroviaria 4, in base alle informazioni ricevute dal veicolo esplorativo 6. Tali informazioni includono preferibilmente un segnale indicativo della situazione di pericolo riscontrata dal veicolo esplorativo 6. La rete esterna può comprendere una rispettiva unità di controllo atta a comunicare con la prima o seconda unità di controllo 22, 24 associata rispettivamente al veicolo ferroviario 2 od al veicolo esplorativo 6. In una opzionale forma di realizzazione, la rete esterna può essere inclusa nel sistema dell’invenzione.

Quindi, il sistema ed il metodo dell’invenzione possono essere vantaggiosamente integrati in un sistema di sicurezza ferroviario preesistente, al fine di incrementare ulteriormente il livello di sicurezza.

Convenientemente, i veicoli 2, 6 sono connessi in maniera sostanzialmente continua. Quindi, i veicoli 2, 6, dopo che sono stati operativamente collegati (ad esempio, ad inizio del servizio), si scambiano informazioni in maniera sostanzialmente continua. In tale variante, l’interruzione della comunicazione tra i veicoli 2, 6 è essa stessa un’anomalia a cui corrisponde la situazione di pericolo. Quindi, anche quando i mezzi sensori 5 non rilevano la situazione di pericolo, i veicoli 2, 6 si scambiano segnali indicativi di una situazione operativa ordinaria o corretta. Secondo una forma di realizzazione preferita, se tale comunicazione si interrompe, vi è la fase di eseguire la azione predeterminata, che può essere una o più delle azioni precedentemente descritte (e.g. rallentare od arrestare uno od entrambi i veicoli 2, 6, emettere un segnale di allarme nel veicolo ferroviario 2, od inviare un segnale di emergenza ad una linea di comunicazione esterna). Quindi, in caso di assenza di comunicazione tra i veicoli 2 e 6, il veicolo ferroviario 2, ed eventualmente anche il veicolo esplorativo 6, è configurato per eseguire tale azione predeterminata.

In particolare, la connessione tra i veicoli 2, 6 avviene con una frequenza temporale prestabilita. È quindi possibile avere informazioni in tempo reale sulla linea ferroviaria 4. Ad esempio, per la connessione si utilizzano più canali con diverse caratteristiche di portata e di velocità di trasmissione, i quali possono essere di per sé noti nel settore. Questo permette una connessione affidabile e continua.

In accordo ad una possibile forma realizzativa, il veicolo ferroviario 2 può includere mezzi sensori 26 per valutare predefiniti parametri, quali ad esempio: sensori per rilevare vibrazioni su tale veicolo ferroviario 2 (generalmente accelerometri), sensori di posizione per determinare la posizione del veicolo ferroviario 2 (ad esempio tramite un GNSS), o sensori per rilevare la geometria della linea ferroviaria 4. La seconda unità di controllo 24 del veicolo ferroviario 2 può esser vantaggiosamente configurata per comparare i dati ottenuti dai mezzi sensori 5 sul veicolo esplorativo 6 con i dati ottenuti dai mezzi sensori 26 sul veicolo ferroviario 2. Così, è possibile ottenere ulteriori informazioni in merito allo stato della linea ferroviaria 4, ad esempio per trovare possibili correlazioni tra tali dati rilevati dai due differenti veicoli 2, 6. Pertanto, il metodo in tal caso prevede la fase di comparare i dati ottenuti dai mezzi sensori 5 sul veicolo esplorativo 6 con i dati ottenuti dai mezzi sensori 26 sul veicolo ferroviario 2.

Un ulteriore vantaggio dell’invenzione consiste nella possibilità di raccogliere informazioni rilevate dai mezzi sensori 5 e/o 22, al fine di programmare la manutenzione della linea ferroviaria 4. Ad esempio, è possibile immagazzinare dati rilevati dai mezzi sensori in un supporto di memoria, che può ad esempio essere collocato a bordo del veicolo ferroviario 2, oppure i dati rilevati sono inviati dai veicoli 2, 6 ad un remoto supporto di memoria in cui sono immagazzinati i dati, ad esempio tramite l’azione delle rispettive unità di controllo 22, 24 di tali veicoli 2, 6. Pertanto, vi è in tal caso la fase di memorizzare su un supporto di memoria i dati rilevati dai mezzi sensori (in particolare, di uno od entrambi i veicoli 2, 6).

Ad esempio, con riferimento allo schema a blocchi di figura 3 riferito ad una particolare variante dell’invenzione, i veicoli 2, 6 hanno un rispettivo modulo di comunicazione 28, 30, in particolare un ricetrasmettitore. La connessione tra i veicoli 2, 6 può convenientemente avvenire tramite una rete telefonica cellulare, che può essere anche già esistente, come una rete GSM (ad esempio, sulla rete ferroviaria italiana vi è la “GSM-R” e che può essere usata nella presente invenzione). I moduli di comunicazione 28, 30 possono essere atti a trasmettere segnali radio, ad esempio sono moduli RTX. Opzionalmente, i veicoli 2, 6 includono più moduli di comunicazione aventi diverse caratteristiche di portata e di velocità di trasmissione. Ad esempio, è possibile avere in ciascun veicolo 2, 6 un modulo di comunicazione operante in una banda di frequenze inferiore ad 1 GHz, un modulo di comunicazione operante ad una frequenza di 2,4 GHz, ed un modulo di comunicazione GSM.

I veicoli 2, 6, possono essere atti ad interfacciarsi anche con i transponder sulla linea ferroviaria (se presenti), quali ad esempio le "boe", oppure anche con il sistema di comunicazione a bassa frequenza sulla linea ferroviaria, in particolare sui binari.

Preferibilmente, i veicoli 2, 6 sono operativamente connessi tramite una connessione punto-punto (in particolare, tramite i moduli di comunicazione 28, 30), che può essere protetta ulteriormente criptando i segnali (ad esempio utilizzando coppie di chiavi generate in fase di associazione fra le due unità) e distribuendoli su più frequenze. È così possibile ottenere maggiore sicurezza nella trasmissione dei segnali. Tuttavia, in accordo alla situazione particolare, esistono ulteriori modi per creare una comunicazione affidabile, sicura e con tempi di “downtime” minimi.

In accordo ad una particolare variante, il veicolo ferroviario 2 comprende una unità getaway 32 per comunicare con la prima unità di controllo 22.

A titolo di esempio, si descrive in modo non limitativo una possibile implementazione di alcune componenti dei sistemi a bordo dei veicoli 2, 6. I sistemi sono realizzati con schede eurocard fissate tramite connettore standard DIN 41612 su un backplane in un rack, ad esempio da 19" alto 3 unità. Il backplane collega unicamente le linee di alimentazione (GND, 3.3, 5 e 12 VDC: in due set separati) ed i segnali CANH e CANL di un CAN-Bus. Gli strati superiori dello stack ISO/OSI realizzano un network multi master e multi slave. La particolare scelta di comunicazione fra schede consente di renderle indipendenti dalla loro effettiva posizione fisica, consentendo al personale di bordo un facile ed intuitivo ripristino del sistema in caso di malfunzionamento di un qualche componente senza alcuna interruzione di servizio. Ogni scheda realizza una singola funzione, ed è concepita per essere hot swappable. In fase di inserimento essa "sente" se vi sono altre schede "sorelle" attive; se nessuna od una sola, dichiara la sua presenza acquisendo l'identificativo che le spetta. In caso contrario rimane come un elemento "spare" ed entra in gioco se e quando una delle attive diventa non operativa. Convenientemente, led sul meccanismo di latch indicano lo stato di ogni modulo, così permettendo una inequivocabile identificazione delle parti da sostituire. In particolare, in ogni sistema vi sono sempre almeno due rack, collegati tra loro ma fisicamente ben separati, tutti equipaggiati con due batterie tampone. Ciascuna viene mantenuta operativa dal suo modulo di alimentazione dedicato, che per questo assorbe energia dalla rete elettrica di bordo. Sulla stessa scheda, circuiti step-down alimentano le linee di potenza del backplane loro assegnate. L'autonomia è così assicurata senza UPS esterni. La ridondanza operativa, mantenuta automaticamente anche in caso di malfunzionamento, garantisce una funzionalità non-interrompibile.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di sicurezza per una linea ferroviaria (4), comprendente: - un veicolo ferroviario (2), ad esempio un treno, atto a muoversi su una linea ferroviaria (4), e comprendente un’unità motrice per muovere tale veicolo ferroviario (2); - un veicolo esplorativo (6) atto a muoversi su tale linea ferroviaria (4), e comprendente: mezzi motori (7) per muovere il veicolo esplorativo (6), mezzi sensori (5) per rilevare una situazione di pericolo sulla linea ferroviaria (4); in cui il veicolo ferroviario (2) ed il veicolo esplorativo (6) sono operativamente connessi per scambiarsi segnali; in cui il veicolo esplorativo (6) è configurato per muoversi sulla linea ferroviaria (4) precedendo il veicolo ferroviario (2) di una distanza di sicurezza (d) determinata in funzione almeno della velocità del veicolo ferroviario (2); in cui, se i mezzi sensori (5) rilevano tale situazione di pericolo, il veicolo esplorativo (6) è configurato per inviare un segnale indicativo di tale situazione di pericolo al veicolo ferroviario (2), ed il veicolo ferroviario (2) è configurato per eseguire almeno una predeterminata azione in risposta a tale segnale.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui, in caso di situazione di pericolo, il veicolo ferroviario (2) è configurato per rallentare od arrestarsi.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la distanza di sicurezza (d) è almeno pari alla distanza di frenata che serve al veicolo ferroviario (2) per fermarsi effettuando una frenata.
4. 4. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il veicolo esplorativo (6) e/o il veicolo ferroviario (2) sono configurati per inviare ad una rete esterna un segnale indicativo della situazione di pericolo rilevata tramite i mezzi sensori (5).
5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi sensori (5) comprendono una pluralità di sensori differenti.
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui i mezzi sensori (5) comprendono almeno: un lidar (8), un radar (12), ed una videocamera (10).
7. 7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, in caso di situazione di pericolo, il veicolo esplorativo (6) è configurato per rallentare od arrestarsi.
8. 8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il veicolo esplorativo (6) e il veicolo ferroviario (2) sono operativamente connessi tramite una connessione punto-punto.
9. 9. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il veicolo ferroviario (2) ed il veicolo esplorativo (6) sono operativamente connessi in maniera sostanzialmente continua, e, in caso di assenza di comunicazione tra tali veicoli (2, 6), il veicolo ferroviario (2) è configurato per eseguire tale azione predeterminata.
10. 10. Processo per gestire un sistema di sicurezza per una linea ferroviaria (4), il sistema comprendendo: - un veicolo ferroviario (2), ad esempio un treno, atto a muoversi su una linea ferroviaria (4), e comprendente un’unità motrice per muovere tale veicolo ferroviario (2); - un veicolo esplorativo (6) atto a muoversi su tale linea ferroviaria (4), e comprendente: mezzi motori (7) per muovere il veicolo esplorativo (6); mezzi sensori (5) per rilevare una situazione di pericolo sulla linea ferroviaria (4); in cui il veicolo ferroviario (2) ed il veicolo esplorativo (6) sono operativamente connessi per scambiarsi segnali; il processo comprende le seguenti fasi: - muovere il veicolo ferroviario (2) ed il veicolo esplorativo (6) sulla linea ferroviaria (4), in cui il veicolo esplorativo (6) precede il veicolo ferroviario (2) di una distanza di sicurezza (d) determinata in funzione almeno della velocità del veicolo ferroviario (2); - se è rilevata tale situazione di pericolo, inviare un segnale indicativo di tale situazione di pericolo al veicolo ferroviario (2), e fare eseguire almeno una predeterminata azione al veicolo ferroviario (2) in risposta a tale segnale.
11. 11. Processo secondo la rivendicazione 10, in cui la distanza di sicurezza (d) è almeno pari alla distanza di frenata che serve al veicolo ferroviario (2) per fermarsi effettuando una frenata.
12. 12. Processo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui, in caso di situazione di pericolo, vi è la fase di rallentare od arrestare il veicolo ferroviario (2).
13. 13. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui vi è la fase di inviare, tramite il veicolo esplorativo (6) e/o il veicolo ferroviario (2), ad una rete esterna un segnale indicativo della situazione di pericolo rilevata tramite i mezzi sensori (5).
14. 14. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, in cui, in caso di situazione di pericolo, vi è la fase di rallentare od arrestare il veicolo esplorativo (6).
15. 15. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, in cui il veicolo ferroviario (2) ed il veicolo esplorativo (6) sono operativamente connessi in maniera sostanzialmente continua, e, in caso di assenza di comunicazione tra tali veicoli (2, 6), vi è la fase di far eseguire al veicolo ferroviario (2) tale azione predeterminata.