Train Control Management System
Non ti fidare mai di niente che pensi da solo se non riesci a capire dove ha il cervello.
J.K. RowlingIl Train Control Management System (TCMS) è il sistema centralizzato di supervisione di tutti i sottosistemi del treno; le porte, le luci, il condizionamento, i freni, la comunicazione con l’esterno, le batterie, i serbatoi dell’acqua e molto altro ancora.
Questa supervisione non si compone solo di unità di calcolo ma anche di sistemi di comunicazione che interconnettono questi elementi. Comprende canali di comunicazione tradizionali come l’MVB (Multifunctional Vehicle Bus) e CAN ma anche reti Ethernet con protocolli di nuova generazione. A questo insieme si aggiungono molti dispositivi di input / output e gateways, ovvero sistemi di smistamento dei segnali. Il TCMS è dunque il cervello e il sistema nervoso del treno e deve essere progettato, simulato e testato con cura. Lo scopo del TCMS è quello di far funzionare il treno con efficienza, avendo come priorità massima la sicurezza dei passeggeri.
Un tale sistema si avvale di numerose interfacce uomo – macchina (HMI) che consentono di comunicare lo stato degli apparati treno ad operatori umani aggiungendo un’altra dimensione alla complessità del software TCMS. Le priorità riguardano la scelta dell’architettura più robusta e modulare, la semplificazione delle interfacce, la centralizzazione della logica di supervisione e l’uso di software Open Source nello sviluppo.
Teoresi da 10 anni lavora con le maggiori aziende railway nel design, test e validazione dei sistemi TCMS.
Le architetture moderne del TCMS pongono l’accento sulla modularità, la capacità cioè di inserire comodamente nella rete nuovo hardware che aggiunge funzionalità al treno.
Le funzionalità possono essere safety e non safety (HVAC, Lights) e devono essere gestite con priorità diverse, mettendo la loro comunicazione su bus tradizionali come l’MVB e il CAN o reti specializzate Ethernet.
Nuove forme di comunicazione wireless tra gli apparati treno ed entità esterne (Train to Wayside Communication System) sono anch’esse in pieno sviluppo in quanto consentono di implementare funzionalità avanzate di diagnostica predittiva oppure di efficienza energetica.
L’impatto della sanificazione a seguito dell’emergenza sanitaria è ancora da prevedere e quantificare, probabilmente implicherà nuovi sistemi di sicurezza e nuove modalità di utilizzo dello spazio dei vagoni ma un trend sicuramente prevedibile è quello della personalizzazione dello spazio di seduta del passeggero, dell’offerta di contenuti multimediali e dalla connessione verso la rete.
Il software del sistema TCMS deve integrare diversi sistemi e gestirli con priorità diverse. Il software di supervisione richiede rigorose tecniche di sviluppo in quanto definito «Safety Critical».
Data l’importanza di questo sistema, la fase di Testing è decisamente rigorosa e opportunamente strutturata. Il TCMS è testato a vari livelli: dai singoli moduli Software al test di sistema in laboratori dotati di banchi di simulazione per continuare in laboratori che interconnettono tutti i dispositivi reali fino al test su veicolo in statica e dinamica su circuiti dedicati.
Teoresi ha sviluppato competenze sul TCMS sin dal 2010. Oggi è in grado di assumere l’intera responsabilità sullo sviluppo di tale sistema così come fa su progetti di treni ad Alta Velocità in Italia, Francia, Spagna e Svezia.
Abbiamo sviluppato il TCMS per treni innovativi alimentati a batteria che possono sostituire le locomotive diesel e diminuire così le emissioni di CO2 nell’ambiente ed aumentare la percentuale di elettrificazione nelle aree sprovviste, per motivi storici o di morfologia, di catenarie.
Abbiamo, inoltre, la completa responsabilità dello sviluppo della visualizzazione (HMI) per progetti di carrozze doppio piano (Double Deck) per progetti in Germania e Svizzera.
Si tratta di una competenza core per Teoresi, che ci ha permesso di sviluppare sistemi avanzati di diagnostica predittiva e di misurazione dell’energia che consentono ai nostri clienti di aumentare l’efficienza delle flotte in termini energetici, di aumentarne la capacità e di effettuare operazioni di manutenzione programmata.
Nel contesto dell’emergenza COVID-19 abbiamo sviluppato un sistema in grado di riconoscere individui che indossano la mascherina per garantire la salute di tutti i passeggeri; un sistema in grado di integrarsi con il Passenger Information System che Teoresi sviluppa per diverse flotte in Europa e all’estero.