SAFE4RAIL mette la convergenza al centro del TCMS di prossima generazione
Il sistema di controllo e monitoraggio del treno (TCMS, Train Control and Management System) è spesso soprannominato «cervello del treno». Eppure, ironia della sorte, il TCMS è ben lontano dagli standard della tecnologia intelligente. Le attuali soluzioni sono complesse e costose, e variano notevolmente da un produttore di treni all’altro. La verità è che, mentre i componenti fisici elettronici e il software continuano a evolversi a un ritmo sempre più veloce, il TCMS rappresenta una nicchia di mercato, e questo rende molto più lenta la diffusione di nuove tecnologie. «Stiamo guardando un mercato molto frammentato con un’elevata complessità del sistema. Se si combina questo con il lungo tempo di sviluppo necessario per mettere insieme delle soluzioni testate in relazione ai servizi, si può facilmente comprendere perché i sistemi di trasporto ferroviari subiscano un’adozione limitata di nuovi progressi tecnologici», afferma Arjan Geven dell’azienda austriaca TTTech. Nel 2018, la maggior parte dei treni sono ancora costituiti principalmente da una grande ragnatela di sistemi e applicazioni che a malapena comunicano tra loro. Storicamente, ciascun singolo sottosistema in un treno ha usato la propria architettura elettronica per rendere più semplice la procedura di certificazione (lo stesso accade per il calcolo, dove ogni applicazione gira sul proprio computer con un’interoperabilità molto limitata). Anche se i segnali vengono progressivamente integrati in una varietà di protocolli bus e sistemi di comunicazione, la conformità alle norme nazionali e il costo di schieramento rimangono la priorità, a spese di manutenibilità e aggiornabilità. Il progetto SAFE4RAIL (SAFE architecture for Robust distributed Application Integration in roLling stock), che Geven sta coordinando per conto di un consorzio formato da 11 partner, mira a risolvere questo problema concentrandosi sulla convergenza. «Il nostro obiettivo è quello di eliminare la necessità di tutte queste soluzioni separate su misura e di integrare le funzioni del treno in una piattaforma comune», egli spiega. Questa piattaforma comune viene chiamata piattaforma modulare integrata o IMP (Integrated Modular Platform). Essa è formata da due parti principali, entrambe aperte e interoperabili: software di calcolo e una piattaforma di comunicazione. L’obiettivo finale del consorzio è quello di rendere la IMP una colonna portante del TCMS di prossima generazione, capace di ospitare le applicazioni più essenziali del treno rispettando i più elevati requisiti di certificazione. Oltre alla IMP stessa, SAFE4RAIL sviluppa anche delle tecnologie specifiche a supporto della virtualizzazione del procedimento di collaudo. «Il collaudo sui binari e con componenti reali è complesso e costoso», afferma Geven. «Si devono trasportare tutte le attrezzature fino a un luogo fisico, affittare i mezzi, preparare costose apparecchiature di prova, e così via. La nostra serie di emulatori delle comunicazioni rende possibile la connessione tra loro di componenti virtuali e reali, consentendo la verifica HIL (Hardware-in-the-loop) e SIL (Software-in-the-loop) sia con componenti hardware e applicazioni reali, che simulati. La tecnologia è in grado di connettere differenti siti di collaudo e simula la loro presenza fisica nello stesso luogo.» SAFE4RAIL sta anche sviluppando un banco di prova per le comunicazioni fra il treno e le strutture lungo la linea, per aiutare nel collaudo di apparecchiature montate sui treni e a terra e per assicurarsi che le implementazioni di differenti produttori siano interoperabili. Questi test vengono ora effettuati in stretta cooperazione con quattro produttori. Con il progetto che andrà avanti per altri quattro mesi prima del suo completamento, è ancora difficile prevedere il suo futuro successo. Come fa notare Geven, il valore della IMP rispecchia chiaramente il numero di soggetti interessati che la supportano. «Visto che è un interesse comune dei produttori quello di ridurre i costi, essi si sono uniti in CONNECTA, che è il progetto gemello di SAFE4RAIL. La forte collaborazione tra CONNECTA e SAFE4RAIL è un elemento abilitatore chiave per questa diffusione.» Una volta completato SAFE4RAIL, e a condizione che realizzi il suo obiettivo di sviluppare i progetti della IMP, il prossimo passo consisterà nell'attuare la soluzione in prototipi hardware e software e dimostratori. «Vogliamo sviluppare questi prototipi nel corso dei due anni successivi a SAFE4RAIL, ed effettuare quindi le prove di interoperabilità. Questi prototipi possono essere poi ulteriormente sviluppati in prodotti nel corso degli anni successivi, da due a cinque, ed essere commercializzati entro il 2022-2024», conclude Geven.
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