Innovazione

Ansaldo STS presta da sempre una costante attenzione all'attività di Ricerca & Sviluppo, volta all'individuazione e realizzazione di soluzioni tecniche innovative e allo sviluppo di prodotti con elevati standard qualitativi, di sicurezza e di rispetto dell’ambiente.

Il modello di governance dell’innovazione che Ansaldo STS adotta coinvolge tutte le sue aziende e mette in relazione strategie, tecnologie, prodotti, risorse e mercati affinché l’attività di Ricerca & Sviluppo possa nascere dall’incontro tra le competenze eccellenti e distintive interne all’azienda e i bisogni reali dei suoi clienti.
L’incrocio tra fattori interni e valutazioni esterne è reso sistematico dal proprio assetto organizzativo.
 

Principali prodotti ideati e in fase di sviluppo

Nel corso degli anni Ansaldo STS ha ideato e sviluppato prodotti e soluzioni che l’hanno portata in posizione di primo piano nel segmento dei sistemi di Segnalamento e Trasporto Ferroviari e Urbani su rotaia.

OTP - Optimizing Traffic PlannerTM

È il sistema innovativo di gestione del traffico e della movimentazione ferroviaria che permette, in tempo reale, di reindirizzare il traffico al fine di incrementare la velocità di circolazione e ottimizzare il movimento dei veicoli, individuando i percorsi più brevi ed efficienti per i treni. Il sistema OTP permette di incrementare notevolmente la capacità della rete, riducendo contestualmente i costi operativi.

Sistemi ATC (Automatic Train Control) e ATP (Automatic Train Protection)

Sono sistemi per il controllo automatico della marcia del treno in linea con gli standard europei ERTMS – European Rail Traffic Management System.

Tali sistemi consentono di controllare la sicurezza della marcia dei treni e sulle linee ferroviarie e permettono di assicurare, in modo continuo, il rilevamento della loro posizione, il mantenimento delle distanze di sicurezza e il rispetto dei limiti di velocità. Il sistema ATC comprende, inoltre, la funzione di guida automatica a diversi livelli di automazione.

CBTC – Communication Based Train Control

È il sistema di distanziamento treni basato su comunicazione radio continua bidirezionale fra terra e treno. Tale sistema è in linea con gli standard internazionali (IEEE 1474.1.2.3) e consente la massima flessibilità di esercizio, la piena interoperabilità sulle linee metropolitane gestite tra diversi operatori sistemisti tecnologici.

I sistemi di controllo installati a bordo determinano la posizione del veicolo e adeguano il movimento dei veicoli entro i limiti autorizzati (MAL = Movement Authority Limit). La posizione di ciascun veicolo viene aggiornata e comunicata in maniera continua al Controllore di Zona a terra. Quest’ultimo è così in grado di aggiornare il MAL di ogni veicolo, conoscendo la posizione del veicolo che lo precede nella stessa direzione. Tale strumento permette di implementare il “blocco mobile” che consente, in maniera sicura, di accorciare significativamente i tempi di passaggio di due treni consecutivi (cadenzamento) su una medesima banchina, aumentando così la capacità globale del sistema di trasporto. Le comunicazioni tra i sistemi di controllo dislocati nell'area adiacente, in corrispondenza degli smistamenti e a bordo, consentono di gestire in tutta sicurezza gli intertempi di passaggio tra i veicoli e la capacità della linea.

Applicazioni

Ansaldo STS ha già installato e messo pienamente in servizio tale tecnologia sulla linea 3 della metropolitana di Parigi e in Cina, sulla Linea 1 e Linea 2 della metropolitana di Chengdu e sulla Linea 1 della metropolitana di Zhengzhou.

Metro Ankara ha ricevuto l'Approvazione della Valutazione della Sicurezza” per il funzionamento in CBTC. Tale sistema è invece in fase di progettazione e, in taluni casi, di installazione, su progetti quali la Red Line di Stoccolma, la Circular Line di Taipei, la Linea 4 di Milano, il CityRingen di metro Copenaghen, la metro di Riyadh (gli ultimi due gestiranno la modalità “driverless”) ed altre sei linee metropolitane in Cina nelle città di Shenyang, X’ian, HangZhou e Dalian.

Piattaforma Wayside

Ansaldo STS ha implementato la piattaforma Wayside del sistema di Interlocking detta WSP (Wayside Standard Platform) in grado di gestire con un ridotto numero di componenti base un numero più elevato di enti di piazzale e connessioni treno, di integrare in un unico posto centrale funzionalità di sicurezza, di diagnostica e di regolazione della circolazione idonee a rappresentare la migliore risposta alle richieste sempre più evolute del mercato ferroviario e metropolitano.

Applicazioni

Dalla fine degli anni Novanta, Ansaldo STS ha implementato i requisiti per la piattaforma "aperta” su protocolli standard, come per esempio: linee TVM Lione-Marsiglia (1999), linee ERTMS Roma- Napoli (2005), Torino-Milano (2006), Milano- Bologna (2008), Zheng-Xi (2010), la Madrid-Lleida (2011), Cambrian (2011), Poříčany - Kolin (2011), Haparandabanan (2013), linee CBTC a Chengdu (2011), Shenyang (2012) , Metro Ankara (2014) e linee convenzionali Torino-Padova (2014).

TRAMWAVE®

È un sistema di alimentazione per veicoli tranviari con linea di contatto a terra alimentata solo in corrispondenza di un segmento collocato. Il sistema promuove la difesa dell’ambiente dei centri storici consentendo l’eliminazione delle catenarie aeree di alimentazione delle linee tranviarie tradizionali. Il concept di questo sistema tranviario innovativo e gli ottimi risultati raggiunti a valle della sperimentazione, hanno suscitato enorme interesse tra i pianificatori urbani dei paesi orientali alla ricerca di sistemi di trasporto pubblico sicuri, ecologici e a minimo impatto ambientale.

Applicazioni

Nel Novembre 2013 è stato siglato un contratto con la società cinese CNR Equipment Engineering Co Ltd per la fornitura di 8,7 km di linea a doppio binario di contatto TramWave®, per la realizzazione di una nuova tranvia nella città di Zhuhai, nel sud est della Cina. Tale accordo prevede anche l’installazione dei relativi sistemi per la captazione, per la diagnostica e per l’alimentazione.

Si prevede, oltre alla realizzazione della prima tranvia catenary free per Ansaldo STS, anche il “Transfer of Technology” delle tecnologie alla JV CNR/GRG, che potrà produrre e commercializzare il prodotto nel territorio cinese in cambio di una “lump sum” e royalties per ogni km di linea venduta. Nel novembre 2014, in occasione di un evento internazionale svoltosi nella città di Zhuhai, è stato realizzato un trial run su una tratta di 1 km equipaggiata TramWave con l’utilizzo di un veicolo tranviario appartenente alla flotta. Nel corso del 2015 sono stati completati i lavori ed il trial run è stato esteso all’intera linea, in attesa dell’attivazione del revenue service al termine della fase di test.

Segnalamento satellitare

Per la prima volta nella storia delle ferrovie Ansaldo STS fa sì che i satelliti possano essere utilizzati per gestire in sicurezza la circolazione dei treni. A Marzo 2012 Ansaldo STS ha sottoscritto con ESA (European Space Agency) il contratto 3InSat con l’obiettivo di sviluppare e verificare le nuove piattaforme di geo-localizzazione “sicura” e di telecomunicazioni satellitari da utilizzare per i sistemi di segnalamento ferroviario ERTMS-ETCS. Ansaldo STS è capofila del consorzio industriale a cui partecipano fra gli altri RFI, DB-Nets e la DLR (Agenzia Spaziale della Germania) che con ASI (Agenzia Spaziale Italiana) sono i maggiori contributori del sistema Europeo di localizzazione satellitare GALILEO.

La soluzione di Ansaldo STS rappresenta un’innovazione tecnologica di rilevanza mondiale: si tratta infatti di utilizzare la tecnologia satellitare di geo-localizzazione, in alternativa ai sistemi tradizionali di localizzazione del treno che necessitano di apparati elettronici da installare lungo la linea ferroviaria riducendo di conseguenza costi ed impatto ambientale.

Applicazioni

Nel corso del 2014 si è conclusa la fase di sviluppo dei sistemi satellitari ed è stata avviata la fase di test sulla linea ferroviaria Cagliari-Olbia con i prototipi. La prima fase ha permesso la verifica di fattibilità del sistema TLC satellitare integrato con la rete cellulare, mentre la seconda fase eseguita nel 2015 ed in programma per i primi due mesi del 2016 sarà dedicata alla verifica delle funzionalità e delle prestazioni degli apparati a bordo treno e wayside per la localizzazione satellitare. Il Progetto 3InSat si concluderà a Febbraio 2016. A seguito dei risultati positivi ottenuti ad oggi, RFI e Trenitalia hanno ufficialmente dichiarato l’interesse ad adottare la soluzione satellitare integrata su ERTMS L2/L3 su quasi il 45% della rete convenzionale secondaria, sostituendo gli attuali sistemi di segnalamento.

Al fine di mantenere la posizione di leadership nel settore della tecnologia satellitare in ambito ERTMS e con lo scopo di estendere le funzionalità di quanto realizzato, Ansaldo STS ha iniziato i seguenti progetti:

  • il Progetto “ERTMS on Satellite – Enabling Application and Validation” finanziato dall’Agenzia Europea Galileo (GSA) nel 2015;
  • il Progetto “Satellite Technology for Advanced Railway Signalling” finanziato dalla GSA (European Global Navigation Satellite System Agency) che partirà nel 2016;
  • il Progetto “Railway High Integrity Navigation Overlay System” anch’esso partirà nel 2016 dalla GSA.

Inoltre, Ansaldo STS ha in corso il contratto di fornitura di un sistema di segnalamento per traffico merci, che utilizza la tecnologia satellitare per il posizionamento del materiale rotabile, per il cliente Roy Hill. Nel 2016, inizieranno i test d’integrazione di sistema a Roy Hill utilizzando una motrice equipaggiata con apparato di bordo IETO ed On Board LDS, tre Reference Stations ed un VSS (IXL/RBC).

TCCS - Train Conformity Check System

Il TCCS è un portale multi-funzione per il rilevamento automatico di anomalie sui treni in transito, e rappresenta uno dei progetti di punta dell’azienda, potendo vantare un bagaglio tecnologico all'avanguardia. Grazie ad opportuni sensori, il portale analizza i treni in transito a velocità di crociera e sovrappone le forme Visibile, Laser e Infrarosso, per rilevare:

  • composizione del convoglio e modelli dei rotabili componenti;
  • parti del treno surriscaldate e a rischio incendio;
  • anomalie di carico;
  • compatibilità di sagoma.

Il TCCS garantisce un incremento della sicurezza del sistema ferroviario, riducendo il rischio di incidenti 

Applicazioni

Il prodotto TCCS è stato sviluppato a partire dal prototipo di portale multi-funzione installato a Sezze (Latina), ordinato da Rete Ferroviaria Italiana a seguito della gara bandita dalla stessa, ed attualmente terminato e funzionante. Nel 2015, sono stati installati due nuovi portali in Italia (sulle linee Milano-Genova e La Spezia-Parma) con l’obiettivo di garantire la sicurezza a protezione delle gallerie ferroviarie, grazie anche all’ottenimento della certificazione SIL4 secondo le norme CENELEC.

Sicurezza e affidabilità di prodotti e soluzioni

Ansaldo STS attraverso l’attività di RAMS – Reliability, Availability, Maintainability e Safety assicura che prodotti, applicazioni e sistemi, sviluppati e consegnati, siano: sicuri, in conformità alle normative nazionali ed internazionali applicabili ai sistemi ferroviari; affidabili, in conformità alle richieste dei clienti e ai propri standard di qualità.

Tale attività è realizzata su tutti i progetti di Ansaldo STS in cui è implicata la sicurezza e l’affidabilità, che rappresentano più del 90% del complesso delle attività dell’azienda.

Sicurezza e affidabilità sono ottenute attraverso l’analisi dei rischi, un processo strutturato, conforme alle normative di settore, che prende avvio dalla loro identificazione basata sulle esperienze precedenti, sulla valutazione delle specifiche dei diversi stati del processo e su incontri appositi (hazard workshop) nel corso dei quali le varie tematiche vengono discusse tra i maggiori esperti interni e del cliente. I possibili rischi sono poi inseriti all’interno di un registro (hazard log) che viene costantemente aggiornato durante il ciclo di vita del progetto. Il registro contiene per ogni rischio mappato le relative misure di mitigazione, le attività di verifica della loro reale implementazione e la valutazione del rischio residuo. L’insieme dei rischi residui viene valutato e accettato solo se inferiore a valori specificati dalle norme e dalle richieste del cliente.

Le principali normative per la sicurezza sono emanate dal CENELEC - European Committee for Eletctrotechnical Standardization. In particolare le normative di riferimento sono:

  • CEI 50126 sulle RAMS in ambito ferroviario;
  • CEI 50128 sulla sicurezza del software;
  • CEI 50129 sulle sicurezza dei dispositivi elettronici;
  • CEI 50159 sulla sicurezza delle comunicazioni in ambito ferroviario.

Rilevazione e valutazione delle non conformità e degli incidenti per migliorare la sicurezza

Ogni comportamento non conforme alle specifiche di sicurezza, in fase di sviluppo, di testing e ovviamente di esercizio, è accuratamente analizzato e registrato.

In generale, nessun comportamento di questo tipo è tollerato e impone una revisione ed una modifica (hardware o software) dell’elemento che non risponde alle specifiche tecniche previste.

In generale Ansaldo STS effettua due tipi di raccolta dati per valutare l’affidabilità dei suoi prodotti: la raccolta di dati a livello di componenti (schede guaste), che viene svolta a partire dalle richieste di assistenza che arrivano al Service e la raccolta di dati a livello di sistema che incide sui parametri fondamentali di servizio (cadenzamento dei treni, corse perse, ritardi ecc.). Nel primo caso vengono effettuate delle analisi dei componenti a maggiore difettosità e si cercano soluzioni alternative che permettano migliori performance, nel secondo sono analizzate tutte le perturbazioni al servizio al fine di valutarne le cause.

Affidabilità delle soluzioni

L’affidabilità delle soluzioni deriva anche dall'utilizzo di piattaforme ridondanti che forniscono configurazioni “tolleranti al guasto” ossia in grado di continuare a funzionare anche in presenza di guasti in alcune sezioni. Questo tipo di approccio è stato applicato con successo nell’Alta Velocità Italiana, dove sono stati sviluppati dei sistemi appositi per la diagnostica ed il controllo delle sottostazioni elettriche. Grazie a questi strumenti, è possibile pianificare una “manutenzione di tipo predittivo” sulla linea, ovvero monitorare lo stato di ogni sottostazione ed evidenziare quando una di queste è a rischio guasto. In questo modo viene garantita una maggiore sostenibilità ambientale con conseguenti minori consumi di parti di ricambio e riduzione del rischio di interruzioni di esercizio della linea per guasti.

Ambienti sicuri per i clienti e gli utenti finali

Ansaldo STS fornisce ai passeggeri un contesto sicuro e controllato per mezzo di reti dedicate di sensori che monitorano costantemente le aree ferroviarie. Tali reti di sensori operano su base 24/7.