Sviluppo e sperimentazione

RAIL TRANSPORT SYSTEM
WITH
AUTOMATIC GUIDED WAGONS

Ogni filone di ricerca punta a migliorare l’efficienza di invio/consegna dei singoli carri, accrescere la velocità di trasporto e ridurre i costi di gestione.

Al momento Co.El.Da Software, grazie alle proprie capacità di prototipazione, ha già progettato e realizzato il software di controllo e gestione dei sistemi di motorizzazione, alimentazione, frenatura, sensoristica e composizione/scomposizione automatica del “Carro intelligente” e del “Carrello automatico”, ed il “sistema di stazione” per predisporre le movimentazioni dei carri da movimentare, per determinare i percorsi ottimali da compiere, con individuazione delle singole tratte di percorrenza per le manovre necessarie allo spostamento, per gestire, interfacciandosi con il gestore della rete ferroviaria che è l’unico soggetto abilitato a concedere le autorizzazioni alla percorrenza di singole tratte in sicurezza, la movimentazione automatica dei carri.

Quest’ultimo sistema è in grado di interfacciarsi, con una propria componente elettronica progettata ad hoc, alle apparecchiature di segnalamento (segnali bassi) attualmente in uso nelle stazioni, rilevando lo stato di commutazione degli scambi.

Inoltre non presuppone alcuna esigenza di modifica alle regole vigenti sia per le manovre sottoposte a vincoli di percorrenza, sia per le manovre “a vista”.

 

Architettura di sistema

L’architettura di sistema è rappresentata in Figura 12, essa comprende quattro sistemi:

  • sistema centrale di coordinamento;
  • sistema periferico di stazione;
  • sistema periferico mobile a bordo del locomotore;
  • sistema periferico mobile di gestione del singolo carro ferroviario intelligente.

Nella fase di composizione/scomposizione del convoglio in corrispondenza della stazione i quattro sistemi interagiscono tra loro e con il sistema di stazione locale FS in un continuo scambio reciproco di informazioni, garantendo che le operazioni di formazione in itinere del convoglio (in ogni stazione possono essere agganciati o sganciati carri ferroviari) avvengano in modo automatico senza l’intervento dell’uomo e in condizioni di sicurezza.

Nello specifico il sistema centrale è costituito da “server” che ospitano i programmi di gestione delle informazioni. Esso è preposto all’acquisizione delle esigenze di trasporto dell’utenza, al controllo ed alla gestione dei servizi di trasporto. Il sistema centrale interagisce in modo diretto con il sistema periferico di stazione (COELDA) nel quale vengono convogliate e raccolte tutte le informazioni provenienti dagli altri sistemi periferici e dal sistema di stazione locale FS.

Il sistema periferico di stazione si trova a terra e si interfaccia interagendo con:

  • il sistema centrale per scambiare informazioni in merito alla necessità di trasporto (spedizione/deposito) dei carri;
  • il sistema locale di stazione FS per ricevere informazioni sullo stato del piano stazione (segnali, deviatoi, stato dei binari, ecc.) e per fornire informazioni in merito alle attività di movimento dei carri relativamente al treno merci trattato;
  • il sistema di gestione mobile situato sul locomotore che interagisce con il sistema di stazione per acquisire i dati di definizione dei viaggi (composizione convoglio, aggancio/sgancio vagoni nelle stazioni lungo il percorso) e interagisce inoltre con il sistema a bordo dei carri per coordinare le operazioni di manovra sia in stazione sia durante la marcia in linea;
  • il sistema periferico mobile dei singoli carri individuando e attivando il movimento dei carri che devono essere rilasciati (ovvero sganciati dal convoglio perché giunti a destinazione) e dei carri presenti in stazione che devono essere agganciati al convoglio per iniziare il loro viaggio via ferro.

Il sistema periferico mobile di gestione del carro (CPU – vagone intelligente) si trova a bordo dello stesso carro. Esso provvede alla movimentazione del carro, seguendo le indicazioni provenienti dal sistema periferico di stazione e da quello a bordo del locomotore. In dettaglio, la CPU del vagone intelligente, una volta ricevute le informazioni dal sistema stazione e dal sistema a bordo locomotore, grazie alle indicazioni fornite da un sistema GPS circa la posizione, è in grado di attivare il movimento del carro attraverso un continuo scambio di informazioni con i diversi apparati funzionali di bordo. Tra gli altri, con l’inverter che governa il motore elettrico e fornisce informazioni sullo stato dello stesso motore (accelerazione, velocità, temperatura, ecc.), con il sistema frenante ricevendo informazioni in merito alla frenatura e quindi ai valori di pressione dell’impianto; con il gancio automatico che fornisce dati in merito alle distanze reciproche attraverso sensori di prossimità e telecamere; con il sistema di controllo del movimento, formato da un insieme di sensori laser, sensori termici, sensori lidar, accelerometri e telecamere, deputato a garantire la sicurezza nel corso della movimentazione, evitando possibili collisioni tra carri e/o tra carri e oggetti esterni presenti sui binari. Acquisite le informazioni, la CPU del carro le elabora e le processa e scambia i risultati ottenuti con gli altri sistemi periferici e con le componenti sensoristiche del carro per attivarne il movimento automatico.

  

ARCHITETTURA logica del sistema stazione COELDA integrato alla struttura FS

Sperimentazione

Per effettuare la sperimentazione abbiamo equipaggiato un carro merci con un motore elettrico, sistema di alimentazione a batterie, compressore d’aria, sensori di distanza laser, sensori di rilevazione posizionamento GPS, sistema informatico di gestione e controllo a distanza.

La sperimentazione è in corso nell'area della stazione di  S. Ferdinando (all'interno dell’area doganale del Porto di Gioia Tauro).

Di seguito sono illustrate le sperimentazioni effettuate al fine di documentare i risultati ottenuti:

La messa a punto di queste due aree del progetto, permette già di gestire ed avviare il servizio di movimentazione automatica in ambiti particolari.

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