Ruolo del System Engineering nell’Integrazione di un Modulo di Trasmissione Specifico Nazionale (STM) con il sistema di bordo ERTMS/ETCS BL3

Ruolo del System Engineering nell’Integrazione di un Modulo di Trasmissione Specifico Nazionale (STM) con il sistema di bordo ERTMS/ETCS BL3.
09/04/2021

Lo scopo di questo articolo è definire in sintesi le varie fasi del processo di integrazione di un modulo STM in un sistema di bordo ERTMS/ETCS, focalizzandosi in particolare sul ruolo che il system engineering ricopre durante tale processo.

Al fine di rendere la lettura più chiara, si riportano di seguito alcune definizioni che verranno spesso citate:

Interoperabilità: capacità dei sistemi ferroviari europei di garantire una circolazione sicura e senza interruzioni dei treni sulle diverse reti nazionali, in accordo con specifici livelli di prestazione;

ERTMS/ETCS: sistema di gestione, controllo e protezione del traffico ferroviario e relativo segnalamento a bordo, progettato allo scopo di sostituire i molteplici, e tra loro incompatibili, sistemi di circolazione e sicurezza delle varie Ferrovie Europee, garantendo l’interoperabilità dei treni soprattutto sulle nuove reti ferroviarie ad alta velocità;

STM: attrezzatura supplementare di bordo che consente ai sistemi nazionali di sicurezza dei treni di essere letti ed interpretati dall’apparecchiatura ERTMS/ETCS a bordo del treno;

Baseline: insieme univocamente definito di funzionalità, prestazioni e altre caratteristiche non funzionali di un sistema.

Le definizioni fornite ci permettono di sintetizzare lo scopo dell’attività in oggetto e i soggetti implicati.

Il risultato desiderato dal gestore ferroviario consiste nell’avere la massima interoperabilità sulla propria rete, permettendo ai treni di percorrere il maggior numero di km di tratta, a prescindere dal fatto che essi siano coperti da un sistema ad alta velocità o no. Come già sottolineato, tale scopo genera la necessità di dotare il sistema di bordo di un’apparecchiatura di trasmissione specifica nazionale (STM) che permetterà di circolare nelle tratte non attrezzate (stazioni, linee lente, ecc.).

Nello specifico il ruolo del system engineering in questo processo di integrazione ed armonizzazione dei due sistemi prevede:

  • la definizione dell’architettura generale del sistema integrato in modo da stabilire le comunicazioni fisiche e logiche tra i vari sistemi coinvolti;
  • lo studio dei singoli componenti coinvolti, sia in termini di comportamento specifico sia in termini di studio dell’interfaccia, con un focus speciale sui requisiti dei singoli sistemi;
  • la definizione dei requisiti di integrazione.

Diamo particolarmente risalto all’ultima fase, quella che richiede il maggior numero di ore di lavoro. Questa prevede che, a partire dai requisiti di sistema e dalle connessioni logiche e fisiche dell’architettura, si definiscano i requisiti di integrazione.

L’output prodotto da tale attività sarà utilizzato dagli sviluppatori software per programmare il modulo di transizione di confine, noto come NTB (National Transition Border). Questo permette ai due sistemi di scambiarsi le informazioni relative alle funzioni coinvolte mediante l’invio e la ricezione dei pacchetti STM, specifici per la circolazione nelle aree coperte da sistema di segnalamento nazionale; come previsto dalle norme tecniche e nello specifico dal Subset 035 ”Specific Transmission Module FFFIS”.

L’importanza dell’attività non consiste solo nel definire i requisiti in maniera corretta, inserendoli nel giusto contesto funzionale, ma anche nell’analizzare le eventuali specifiche configurazioni delle variabili da essi coinvolte. Un’ulteriore analisi è prevista nel caso vengano utilizzate 2 differenti baseline tra i 2 sistemi coinvolti.

Nel caso si verifichi una situazione del genere sarà opportuno configurare il componente NTB in modo da poter convertire i pacchetti secondo la baseline di interesse.

Ad esempio, nel caso in cui il bordo ERTMS/ETCS appartenga ad una Baseline di livello 3 ed il sistema nazionale ad una Baseline di livello 2, il componente ETCS invierà pacchetti appartenenti ad una BL3 mentre il sistema Nazionale dovrà riceverli in BL2 e viceversa.

Ai fini dell’attività di system engineering questo comporterà la scrittura di requisiti ad hoc, che tengano conto delle differenze tra i pacchetti scambiati per ogni singola funzione e che mettano in evidenza le differenze sia in termini di variabili, aggiunte o mancati, sia in termini di valorizzazione, accertandosi che quello che verrà riportato nel requisito corrisponda effettivamente a quanto si vuole trasmettere.

L’attività di system engineering si potrà ritenere conclusa quando saranno coperti tutti i requisiti di integrazione. Questo avverrà mediante una specifica consolidata e approvata dal fornitore di bordo, che permetterà una perfetta interazione tra il modulo di trasmissione specifico nazionale (STM) preso in esame ed il generico modulo ERTMS/ETCS conforme alle specifiche tecniche europee.

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