Mytech

Perché la tecnologia non può (ancora) prevenire tutti gli incidenti ferroviari

Qual è lo stato dell'arte dei sistemi di sicurezza sui treni (e sulle linee ferroviarie) e cosa si sta facendo per migliorarli

treno

Roberto Catania

-

L’incidente di Pioltello ha riportato di stretta attualità il problema della sicurezza ferroviaria. In attesa che gli inquirenti stabiliscano con precisione le responsabilità del disastro, qualcosa si può già dire. Ad esempio che allo stato attuale non esiste sistema tecnologicamente maturo per evitare al 100% il deragliamento di un treno.

Ci si chiede, ad esempio, come sia possibile che il cedimento di un binario non sia stato in alcuno modo segnalato preventivamente alle autorità ferroviarie. O ancora come faccia un convoglio di sei vagoni a proseguire la sua corsa fuori dai binari per oltre 2 km senza che nessun sistema di rilevamento provveda ravvisare il pericolo e, dunque, a fermare il treno.

Per capirne di più occorre fare un passo indietro e analizzare qual è lo stato dell’arte dei sistemi di sicurezza ferroviari e, più in generale, delle tecnologie presenti sulle nostre linee.

Dal cervello centrale ai nodi

RFI, la società nata nel 2001 e partecipata al 100% dalle Ferrovie dello Stato italiane (Fsi) che si occupa di gestire la rete ferroviaria italiana, ci spiega che la circolazione ferroviaria è gestita di noma dai cosiddetti apparati centrali, impianti computerizzati che utilizzano sistemi elettromeccanici, elettrici o elettronici e per assegnare a ciascun treno il percorso previsto nelle stazioni, nei bivi o nelle altre località di servizio.

Gli apparati centrali rappresentano insomma il cervello che orchestra il traffico ferroviario, predisponendo ad esempio gli scambi nella posizione desiderata, o assicurandosi che il percorso di un treno non abbia interferenze con quello di altri convogli e sia libero nel momento programmato.

Oltre all’intelligenza centrale, esistono poi tutta una serie di nodi più capillari che si occupano di gestire tutte le fasi critiche della circolazione: il distanziamento dei treni, ad esempio, ma anche la marcia, la circolazione, il traffico nei punti di di intersezione con la rete stradale (i passaggi a livello).

ERMTS, come funziona lo standard europeo per la gestione delle emergenze

Per migliorare il livello di sicurezza sulle reti ferroviarie di tutta Europa, e dunque anche nel nostro Paese, le ferrovie europee hanno introdotto circa 20 anni fa uno standard di gestione più evoluto denominato European Rail Traffic Management System/European Train Control System (ERTMS), oggi utilizzato soprattutto sui treni ad alta velocità. L’ ERTMS consente la circolazione di treni di diversa nazionalità sulla base di informazioni scambiate dal sotto sistema di terra e di bordo, definite con un linguaggio comune e gestite con componenti interoperabili.  In particolare lo standard definisce le modalità di scambio delle informazioni di segnalamento tra gli impianti a terra e i treni, identificando sia le tecniche di trasmissione da utilizzare, sia il formato dei messaggi.  

Il sistema ERTMS/ETCS - precisa RFI - fornisce al macchinista tutte le informazioni necessarie per una guida strumentale, controllando con continuità gli effetti del suo operato sulla sicurezza della marcia del treno e attivando la frenatura d'urgenza nel caso di velocità del treno superiore a quella massima ammessa per la sicurezza. 

Check-up e manutenzione: l'importanza dei treni diagnostici

Una fetta importante degli investimenti per la sicurezza ferroviaria riguarda i cosiddetti treni diagnostici, veicoli speciali che vengono mandati sui binari a scopo di manutenzione. Sulla rete ferroviaria italiana ci sono sei convogli deputati a questa finalità, più una una quindicina di motrici equipaggiate con speciali attrezzature per il rilievo della geometria del binario, e una serie di carrellini portatili destinati alla verifica dei parametri geometrici degli scambi.

Il più moderno fra questi treni diagnostici misura tutte le componenti dell’armamento ferroviario (rotaie, traversine, massicciata), le funzionalità della linea di alimentazione e degli apparati tecnologici di sicurezza che controllano la circolazione e che sono disseminati lungo la linea.

Nel complesso - spiega RFI - sono quasi 120 i parametri misurati dalle apparecchiature di bordo, che comprendono - fra le altre - calcolatori, sistemi laser, telecamere, accelerometri, sensori ottici di forza, velocità, posizione e temperatura e una piattaforma inerziale mutuata dalla ricerca in campo avionico.

Gli strumenti "predittivi"

Su alcune carrozze dei treni diagnostici vi sono specifici sistemi di misura dedicati alla localizzazione della progressiva chilometrica e dei cosiddetti punti “singolari” come ponti, scambi, passaggi a livello. Questi sistemi operano accoppiando il valore di ogni misura eseguita al punto della rete in cui il rilievo è stato compiuto, con un'approssimazione di 5 centimetri.

Dal punto di vista della manutenzione, ci tiene a sottolineare la partecipata delle Ferrovie dello Stato, le misure effettuate su questa carrozza sono di particolare importanza, considerato il suo valore "predittivo": gli algoritmi che sono alla base della diagnostica sono infatti correlati al rilevamento puntuale della progressiva chilometrica per verificare in che modo le condizioni di stress o di usura di un componente in un determinato punto della linea tenderanno a evolversi, dettando in anticipo i tempi della manutenzione.

Rilevamento del deragliamento: a che punto è la tecnologia

Negli ultimi anni si discute molto anche dei cosiddetti DDD (Derailment Detection System) da noi conosciuti come rilevatori di deragliamento. Questi sistemi sono progettati per ravvisare situazioni in cui l'asse deraglia attraverso il rilevamento e la valutazione degli urti delle ruote sulle traversine. Nei convogli provvisti di DDD, in pratica, il macchinista riceve un segnale di avvertimento, oppure -  ove previsto - il treno viene arrestato automaticamente attraverso un sistema di frenata rapida.

Per quanto interessante, questa tecnologia non è ancora ritenuta affidabile, motivo per cui non è ancora obbligatoria per i treni passeggeri. È la stessa Agenzia delle Ferrovie Europee (ERA) a spiegarlo in un documento nel quale si sottolinea che "misure di prevenzione più efficaci dovrebbero essere ulteriormente esplorate prima di decidere di imporre per legge questa misura di mitigazione del rischio".

Droni: quando l'aiuto arriva dall'alto

Al di là dei DDD, ci sono poi una pletora di tecnologie al vaglio dell'industria di settore. Alcune di queste riguardano la struttura dei vagoni, e la loro capacità di assorbire gli urti. I treni vecchi, purtroppo, non sono stati progettati in modo specifico per deformarsi plasticamente e dunque smorzare un impatto come quello provacato da un deragliamento; ma sui convogli moderni il discorso è diverso. Chi progetta un treno oggi può infatti sfruttare sistemi evoluti di simulazione che permettono di capire a quali stress plastici è sottoposto un vagone in caso di incidente. E dunque orientare la scelta dei materiali e delle strutture portanti.

Un ulteriore aiuto per la sicurezza potrebbe arrivare dall’alto, e più precisamente dai droni. Sono in molti a credere che l’ispezione aerea si rivelerà sempre più utile per raggiungere aree difficili, come ad esempio ponti e gallerie, o zone colpite da eventi climatici avversi, come gelate ed esondazioni. In occasione di incidenti, inoltre, i droni potrebbero ispezionare la zona in prima battuta, così da assicurarsi dei rischi (calore, impedimenti fisici, sostanze nocive) per il personale di soccorso.

Il futuro è la gestione delle emergenze in tempo reale

Davvero sterminato è poi il numero dei progetti che guarda all'orizzonte delle analisi in tempo reale. I ricercatori di Siemens e dell’Università di Huddersfield, ad esempio, stanno lavorando su una tecnologia per il monitoraggio dei binari e delle traverse da integrare all’interno dei treni passeggeri. Sistemi di questo tipo consentirebbero di aumentare il numero di campionamenti effettuati sulla rete ferroviaria (che come abbiamo visto oggi è appannaggio dei soli veicoli diagnostici) e dunque l’efficienza delle attività di check-up.

Gioverà a questo proposito l’avvento del 5G e più in generale delle tecnologie a banda larghissima. Sfruttare velocità di connessione mobili elevatissime ma soprattutto senza latenza significa infatti lavorare su una comunicazione in tempo davvero reale, e dunque su un modello di interazione che sappia combinare la diagnostica dentro e fuori dal treno. Ciò, è evidente, si tradurrà in un impiego sempre più massiccio di sensori di bordo e in un'evoluzione "intelligente" dei sistemi di controllo centralizzati. Che sapranno (dovranno) analizzare moli enormi di dati per gestire in tempi strettissimi le eventuali anomalie e, dunque, le emergenze.

Per saperne di più

© Riproduzione Riservata

Leggi anche

Ferrovie, perché si potrebbe investire di più in manutenzione

Oggi si spendono 4,1 miliardi di euro, un po’ più dei 2,7 del 2012, ma meno dei circa 6 miliardi di qualche anno fa

Trasporti: linee ferroviarie rosso sangue

In diciotto mesi, da Nord e Sud Italia, sono morte 26 persone e 112 sono rimaste ferite in tre incidenti ferroviari

Scontro tra treni: la situazione della rete ferroviaria italiana

A 11 mesi dal disastro sulla Andria-Corato, ancora incidente in Puglia: binario unico e assenza dei sistemi automatici di controllo i responsabili

Commenti