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SISTEMA CMT FS - ANALISI RAM PRELIMINARE Codifica: DI ... - Rfi

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<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> - <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO1 di 53<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong><strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>Allegato G alle SRS per la SPERIMENTAZIONEParteTitoloPARTE ITESTO DEL DOCUMENTO(*) Verifica Tecnica:•Rev. Data Descrizione Redazione Verifica Tecnica AutorizzazionePrima Emissione (*)8 18/7/01 Modifiche capitoloair-gap


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO2 di 53IN<strong>DI</strong>CE1 INTRODUZIONE 42 RIFERIMENTI 53 ACRONIMI 54 SCOPO DEL DOCUMENTO E METODO <strong>DI</strong> LAVORO 65 I CONFINI DEL <strong>SISTEMA</strong> 75.1 IL SSB....................................................................................................................................................................... 75.2 IL SST....................................................................................................................................................................... 85.2.1 Tipologie di CI ................................................................................................................................................. 86 CON<strong>DI</strong>ZIONI APPLICATIVE E <strong>DI</strong> ESERCIZIO 107 I SISTEMI FERROVIARI <strong>DI</strong> RIFERIMENTO 117.1 PA<strong>RAM</strong>ETRI CHE DESCRIVONO I SISTEMI FERROVIARI <strong>DI</strong> RIFERIMENTO ................................................................... 117.1.1 Scenario di riferimento per il SSB.................................................................................................................. 127.1.2 Scenari di riferimento per il SST.................................................................................................................... 127.1.2.1 Linea banalizzata a doppio binario con BAcc 3/3 .................................................................... 127.1.2.2 Linea non banalizzata a doppio binario senza BAcc ................................................................ 148 <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> 178.1 AFFIDABILITÀ ......................................................................................................................................................... 178.1.1 Affidabilità del SSB ........................................................................................................................................ 178.1.1.1 Definizione di guasto per il SSB................................................................................................178.1.1.2 Modello per l’affidabilità del SSB............................................................................................. 188.1.1.3 Calcolo dei requisiti di affidabilità per il SSB .......................................................................... 198.1.1.3.1 Indici di affidabilità per mezzi di trazione “ordinari”.............................................................. 198.1.1.3.2 Indici di affidabilità per mezzi di trazione “pregiati” .............................................................. 208.1.2 Affidabilità del SST......................................................................................................................................... 218.1.2.1 Definizione di guasto per il SST................................................................................................218.1.2.1.1 Guasto per il CI di tipo A.......................................................................................................... 238.1.2.1.2 Guasto per il CI di tipo B.......................................................................................................... 248.1.2.1.3 Guasto per il CI di tipo C.......................................................................................................... 258.1.2.1.4 Guasto per il CI di tipo D ......................................................................................................... 268.1.2.1.5 Guasto per il CI di tipo E.......................................................................................................... 278.1.2.1.6 Guasto per il CI di tipo F.......................................................................................................... 278.1.2.1.7 Guasto per il CI di tipo G ......................................................................................................... 298.1.2.1.8 Guasto per il CI di tipo H ......................................................................................................... 308.1.2.1.9 Guasto per il CI di tipo I ........................................................................................................... 318.1.2.2 Modello dell’affidabilità per il SST........................................................................................... 328.1.2.3 Calcolo dei requisiti di affidabilità per il SST........................................................................... 338.1.2.3.1 Indici di affidabilità per linea banalizzata a doppio binario con BAcc .................................... 338.1.2.3.2 Indici di affidabilità per linea non banalizzata a doppio binario senza BAcc .......................... 348.2 ERRORE INTRODOTTO DALL’AIRGAP ....................................................................................................................... 358.2.1 Definizione di errore dovuto all’airgap ......................................................................................................... 358.2.2 Modello per l’affidabilità dell’airgap ............................................................................................................ 358.2.3 Calcolo del numero di errori dovuti all’airgap.............................................................................................. 388.2.3.1 Linea banalizzata a d.b. con BAcc ............................................................................................ 38


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO3 di 538.2.3.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAcc .................................................................................. 408.2.4 Considerazioni sull’errore introdotto dall’airgap ......................................................................................... 418.3 MANUTENIBILITÀ.................................................................................................................................................... 428.3.1 Definizione degli indici di manutenibilità ...................................................................................................... 428.3.1.1 Requisiti di manutenibilità del SSB........................................................................................... 448.3.1.2 Requisiti di manutenibilità del SST ........................................................................................... 448.3.2 Tempo medio annuale di manutenzione correttiva......................................................................................... 448.3.2.1 Tempo medio di manutenzione correttiva per il SSB ................................................................ 448.3.2.1.1 Mezzi di trazione “ordinari”..................................................................................................... 448.3.2.1.2 Mezzi di trazione “pregiati” ..................................................................................................... 458.3.2.2 Tempo medio di manutenzione correttiva per il SST................................................................. 458.3.2.2.1 Linea banalizzata a d.b. con BAcc ............................................................................................ 458.3.2.2.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAcc .................................................................................. 458.4 <strong>DI</strong>SPONIBILITÀ ........................................................................................................................................................ 468.4.1 Disponibilità Operativa.................................................................................................................................. 468.4.1.1 Disponibilità Operativa per il SSB............................................................................................ 478.4.1.1.1 Mezzi di trazione “ordinari”..................................................................................................... 478.4.1.1.2 Mezzi di trazione “pregiati” ..................................................................................................... 478.4.1.2 Disponibilità Operativa per il SST............................................................................................ 488.4.1.2.1 Linea banalizzata a d.b. con BAcc ............................................................................................ 488.4.1.2.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAcc .................................................................................. 498.4.2 Disponibilità intrinseca.................................................................................................................................. 498.4.2.1 Disponibilità intrinseca per il SSB............................................................................................ 498.4.2.1.1 Mezzi di trazione “ordinari”..................................................................................................... 508.4.2.1.2 Mezzi di trazione pregiati.......................................................................................................... 508.4.2.2 Disponibilità intrinseca per il SST ............................................................................................ 518.4.2.2.1 Linea banalizzata a d.b. con BAcc ............................................................................................ 518.4.2.2.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAcc .................................................................................. 52


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO4 di 531 IntroduzioneLo sviluppo di un sistema di protezione della marcia dei treni contempla la definizione, l’analisie la verifica dei parametri <strong>RAM</strong> durante l’intero ciclo di vita del progetto in accordo con quantoindicato dalla relativa normativa europea [2]. Tali parametri hanno infatti impatto sui criteri discelta progettuale e sui rapporti contrattuali con l’Appaltatore: i Requisiti Funzionali delsistema <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> [1] domandano il rispetto degli indici <strong>RAM</strong> attribuiti al sottosistema di bordo edi terra.Il presente documento sviluppa argomenti che si collocano su più fasi del ciclo di vita inquanto si propone di circoscrivere il sistema in studio e le sue condizioni applicative (fase 2“System Definition and Application Conditions”), di definire gli strumenti che consentono dideterminare quantitativamente i valori degli indici di affidabilità, manutenibilità e disponibilità edi attribuire tali indici ai macrosistemi di terra e di bordo degli scenari presi a riferimento (fase4 “System Requirements” e 5 “Apportionment of System Requirements”).Contrariamente al SSB dove il nuovo sistema <strong>CMT</strong> integra assieme le funzioni RSDD e lefunzioni del BAcc in un unico apparato, nel SST tali due sistemi possono essere consideratiindipendenti dal punto di vista <strong>RAM</strong> per cui l’analisi di affidabilità, disponibilità e manutenibilitàè stata rivolta solamente ai componenti del sistema RSDD trascurando il sistema BAcc il cuicomportamento è considerato già consolidato ed accettato.Questo documento è stato di supporto alla definizione dei valori <strong>RAM</strong> indicati nelle SRS ed havalore informativo ma non normativo.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO5 di 532 Riferimenti[1] <strong>DI</strong> TC SR IS 13 002 A 15/11/99 Specifica dei Requisiti Funzionali delsistema <strong>CMT</strong><strong>FS</strong>Divisione Infrastruttura[2] EN 50126 June 97Rev. PNE 98Ed. Corr.11/98Railway Applications -The Specification and Demonstration ofReliability, Availability, Maintainabilityand Safety (<strong>RAM</strong>S)CENELEC[3] <strong>DI</strong> TC.PATC ST CM 01D01 Cxx20/7/01 SRS del sistema <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> <strong>FS</strong>Divisione Infrastruttura3 AcronimiBAccBERCICRCISMKBFMRMTBFMTTRPIRSDDS<strong>CMT</strong>SSBSSTBlocco Automatico a correnti codificateBit Error RateComplesso InformativoCyclic Redundancy CheckImpianti di SicurezzaMean Kilometers Between FailuresMaintenance RatioMean Time Between FailuresMean Time To RepairPunto InformativoRipetizione Segnali Digitale DiscontinuaSistema di Controllo della Marcia del TrenoSotto-Sistema di BordoSotto-Sistema di Terra


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO6 di 534 Scopo del documento e metodo di lavoroObiettivo dell’analisi <strong>RAM</strong> preliminare è l’individuazione dei confini e delle condizioni alcontorno del sistema al quale si vogliono attribuire i requisiti <strong>RAM</strong> e definire il modello per laloro valutazione quantitativa.Seguendo un approccio top-down, il modello sarà caratterizzato sia da parametri legati allecaratteristiche del sistema ferroviario (frequenza dei treni nell’intervallo di osservazione,distribuzione dei segnali e quindi dei vari tipi di CI, …), sia da parametri che esprimono leesigenze desiderate di prestazione e di regolarità di marcia.Il passo successivo dell’analisi consiste nel quantificare tali parametri e quindi calcolare ivalori degli indici <strong>RAM</strong> per alcune tipologie di linea e di mezzi di trazione considerati diriferimento.Essendo i confini tra SSB e SST <strong>CMT</strong> facilmente definibili, lo studio per l’affidabilità è svoltoseparatamente per i due macrosistemi.Il metodo di lavoro usato e le attività svolte nell’affrontare l’analisi seguono quanto previstodalle norme europee in materia [2] e possono essere così sintetizzate:1) Definizione dei confini fisici del sistema <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> in studio, al quale attribuire i valori degliindici <strong>RAM</strong>.2) Definizione delle condizioni applicative e di esercizio che influenzano il comportamento delsistema.3) Definizione dei parametri che descrivono i sistemi ferroviari di riferimento nei quali ilsistema <strong>CMT</strong> è collocato e per i quali è svolta l’analisi <strong>RAM</strong>.4) Costruzione del modello matematico per il calcolo degli indici di affidabilità, per il sistemadefinito al punto (1), partendo da ipotesi espresse in termini di prestazioni desiderate(numero massimo di guasti in un certo intervallo di osservazione nel caso dell’affidabilità).5) Calcolo degli indici di affidabilità per il SSB e per le linee di riferimento.6) Definizione dell’indice di manutenibilità espresso in termini di tempo complessivo perripristinare la disponibilità di un mezzo di trazione o di un punto informativo di linea, escomposizione di tale tempo in funzione del tipo di operazione da svolgere.7) Noti i parametri di affidabilità e manutenibilità sono calcolati i valori di DisponibilitàOperativa ed Intrinseca nei diversi scenari di riferimento considerati.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO7 di 535 I Confini del SistemaDal punto di vista affidabilistico il sistema ferroviario nel quale il sistema <strong>CMT</strong> viene collocatopuò essere scomposto in macrosistemi e descritto tramite un modello RBD (Reliability BlockDiagram) serie:Rotabili1IS esistenti2SSB S<strong>CMT</strong>3SST S<strong>CMT</strong>4Air-Gap5A ciascun blocco è associata una probabilità di fallimento (inaffidabilità) o una frequenza diguasto λ che caratterizza l’intero macrosistema.L’analisi <strong>RAM</strong>, svolta nel presente documento, è relativa ai soli blocchi 3, 4 e 5 checostituiscono il sistema <strong>CMT</strong> e i cui confini saranno definiti nei successivi paragrafi.L’interazione ed il confronto con il sistema ferroviario tradizionale è necessario perquantificare le esigenze <strong>RAM</strong> da richiedere al sistema <strong>CMT</strong> e per valutare gli aspetti legatialla manutenibilità.5.1 Il SSBCon SSB si intende l’apparato, da installare a bordo del locomotore, costituito almeno daicomponenti racchiusi dalla linea tratteggiata di Figura 1 .PdMTachimetroSottosistemaS<strong>CMT</strong> di BordoAntennaRSDDMMIRSC, ATP, VigilanteAIRGAPBTMLogicaCV-RSC, RSDD,Vigilante, OdometriaSensoriOdometriciCaptatoriRSCPiastraPneumaticaRotabileInterfacceUnitàRegistrazione EventiFigura 1 – Generica architettura SSBL’elemento MMI comprende tutti i componenti necessari per svolgere le funzioni RSDD, RSC


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO8 di 53e vigilante cioè l’avvisatore acustico, i pedali/pulsanti per il vigilante, il cruscotto vero eproprio.Si sottolinea che i componenti individuati in Figura 1 non vincolano l’architettura del SSBstesso e potrebbero non essere tutti forniti dallo stesso appaltatore.La Figura 1 individua i confini del SSB per il quale sono calcolati i valori dei parametri <strong>RAM</strong>.5.2 Il SSTCon SST si intende un insieme di Complessi Informativi (CI) a loro volta costituiti da più PI.I requisiti in termini di affidabilità saranno calcolati per l’intero SST di alcune linee consideratedi riferimento e quindi caratterizzate da una diversa distribuzione di CI e PI.La descrizione delle diverse tipologie di CI e PI si rende necessaria per consentire al fornitoredi provare che con i propri prodotti è in grado di soddisfare il requisito complessivo del SST.Nelle situazioni più comuni un PI è costituito da due boe; se almeno una di esse è commutataè necessaria la presenza dell’encoder che però può comandare boe appartenenti anche a PIdiversi.I componenti elementari che possono costituire un PI sono rappresentati all’interno della lineatratteggiata in figura Figura 2.Air GapPunto InformativoBoaUnitàDiagnosticaENCODERCollegamentiserialicon altri EncoderInterfacceImpianti diSicurezzaFigura 2 – Generico Punto InformativoI confini del SST sono l’interfaccia con gli Impianti di Sicurezza <strong>FS</strong>, l’air-gap e l’eventualeSistema di Diagnostica esterno.5.2.1 Tipologie di CIPer l’analisi <strong>RAM</strong> saranno esaminate le seguenti tipologie di CI classificate in base al tipo enumero di boe:• Schema A: un punto informativo (PI) costituito da una boa fissa ed una commutata


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO9 di 53pilotata da un encoder• Schema B: due PI costituiti da una boa fissa ed una commutata ed entrambe le boecommutate sono pilotate dallo stesso encoder• Schema C: tre PI costituiti da una boa fissa ed una commutata e tutte le tre boecommutate sono pilotate dallo stesso encoder• Schema D: quattro PI costituiti da una boa fissa ed una commutata e tutte le quattro boecommutate sono pilotate dallo stesso encoder• Schema E: un PI costituito da due boe commutate pilotate dallo stesso encoder• Schema F: due PI costituiti da due boe commutate e tutte le quattro boe sono pilotatedallo stesso encoder• Schema G: un PI costituito da due boe commutate pilotate da due encoder differenti• Schema H: due PI costituiti da due boe commutate pilotate da due encoder differenti ed inconfigurazione a canali incrociati (ciascun encoder pilota due boe appartenenti a puntiinformativi diversi)• Schema I: un PI costituito da due boe fisseSe entrambe le boe di un PI sono fisse o commutate esse trasmettono la stessainformazione, si considerano cioè ridondate; nel caso di PI ad una boa fissa ed unacommutata, la ridondanza è parziale in quanto è duplicata la sola informazione più restrittiva.La necessità di posare due boe nasce dalla possibilità di attribuire una direzione di validità alPI infatti, indipendentemente dalla presenza della logica degli appuntamenti, la “Direzionalità”del PI può essere memorizzata all’interno delle boe stesse, e trasferita al SSB tramite latrasmissione in sequenza degli identificativi “1/2” e “2/2” contenuti all’interno del Telegrammatrasmesso da ciascuna delle 2 Boe.Il presente documento non tiene conto della possibilità che esistano PI bidirezionali esimmetrici (potrebbe essere il caso di PI di verifica misura spazio per la ricalibrazionedell’odometro) cioè che trasmettano dati che il SSB può utilizzare anche avendo persol’informazione di direzionalità.I PI posati lungo una linea possono essere annunciati in termini di distanza e/o identificativodel nome o tipo; nell’analisi dei modi di guasto dei CI (§ 8.1.2.1) non si distinguerà tra i varicasi di appuntamento ma tutti i PI si considereranno non legati in appuntamento che è lacondizione peggiore dal punto di vista degli effetti causati sulla marcia del treno da guasti aterra.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO10 di 536 Condizioni applicative e di esercizioL’individuazione delle condizioni applicative per gli impianti descritti al § 5 comporta ladefinizione dei seguenti punti:• condizioni ambientali nelle quali il sistema deve operare;• modi di degrado del sistema, cioè la corrispondenza tra funzionalità persa ecomportamento del sistema;• normative relative al comportamento del PdM in presenza di guasto e quindi in situazionidegradate;• normative relative alla gestione degli interventi di manutenzione.Relativamente ai primi due punti si faccia riferimento al capitolo <strong>RAM</strong> del vol. 1 ed al capitolodelle funzioni S<strong>CMT</strong> del vol. 3 delle SRS [3].Per il quarto punto si vedano i capitoli relativi alla manutenzione nel volume 1 delle SRS [3].Al momento della distribuzione del presente documento gli altri aspetti sono in corso didefinizione per cui non è possibile fare riferimento alla documentazione in oggetto.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO11 di 537 I sistemi ferroviari di riferimentoSi descrivono di seguito gli scenari da considerare per l’analisi <strong>RAM</strong> del SSB e SST.7.1 Parametri che descrivono i sistemi ferroviari di riferimentoDi seguito sono indicati i parametri del “sistema ferroviario”, che si vuole studiare, da utilizzarenei modelli matematici per l’individuazione degli indici <strong>RAM</strong> del SSB e del SST.1. Intervallo di osservazione = T2. Velocità media dei treni attrezzati con il sistema <strong>CMT</strong> durante il funzionamento = V mf3. Lunghezza della linea di riferimento = L4. Distanza media di linea tra due stazioni = D st5. Lunghezza media delle stazioni = L st6. Rapporto (duty-cycle) tra le ore di effettivo funzionamento di un locomotore con il sistema<strong>CMT</strong> e le ore complessive = d c7. Numero di missioni giornaliere = N m8. Numero di treni con S<strong>CMT</strong> necessari giornalmente per compiere le N m missioni = N t9. Numero dei CI lungo la linea:• numero CI di tipo A = a• numero CI di tipo B = b• numero CI di tipo C = c• numero CI di tipo D = d• numero CI di tipo E = e• numero CI di tipo F = f• numero CI di tipo G = g• numero CI di tipo H = h• numero CI di tipo I = iI valori indicati al punto 9 sono strettamente legati alla lunghezza della linea presa in esame,al tipo ed al numero di segnali e quindi al regime di circolazione. La loro distinzione edistribuzione non è in realtà necessaria per la definizione del valore di affidabilità complessivodel SST ma servono:• al fornitore per l’allocazione ai propri prodotti del requisito globale di linea;• alle <strong>FS</strong>, per valutare la consistenza del requisito espresso rispetto lo stato dell’artetecnologico.Nel § 8.1.2 i valori di affidabilità degli impianti di terra S<strong>CMT</strong> sono infatti indicati per le linee diriferimento nel loro complesso, senza arrivare all’allocazione dei requisiti per ciascuna delletipologie di CI o dei componenti che le compongono. Siccome però, tali valori dipendono dalladistribuzione dei PI o CI e quindi dalle caratteristiche della linea sulla quale viene svoltal’analisi, nel successivo paragrafo sono scelte e descritte le tipologie di linea considerate diriferimento.Per l’affidabilità del SSB saranno calcolati due valori derivati dall’analisi di due scenari il cuiscopo è quello di individuare due categorie limite di mezzi di trazione che saranno identificati


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO12 di 53come “ordinari” e “pregiati” a seconda delle prestazioni desiderate in termini di affidabilità.7.1.1 Scenario di riferimento per il SSBSono due le tipologie di mezzi di trazione che si vogliono individuare dal punto di vistadell’affidabilità: i treni “ordinari” ed i treni “pregiati”; in entrambi i casi il sistema ferroviario diriferimento avrà le stesse caratteristiche mentre muteranno le esigenze di affidabilità richiesta.Con riferimento ai parametri definiti nel § 7.1, le caratteristiche dello sistema di riferimento peril calcolo dei requisiti <strong>RAM</strong> del SSB sono le seguenti:1. T = 1 anno = 8760 h2. V mf = 100 km/h3. L = 150 km4. D st = ininfluente5. L st = ininfluente6. d c (di missione) = 16/24 = 0.6667. N m = circa 107 missioni/giorno8. N t = 109. Numero CI = ininfluenteQuesta situazione corrisponde ad avere una frequenza di un treno ogni 11 min per 20 ore algiorno considerando entrambi i sensi di marcia.Per il calcolo dei requisiti di affidabilità del SSB si rimanda al § 8.1.1.3.7.1.2 Scenari di riferimento per il SSTI criteri per la scelta delle linee di riferimento considerano il regime di circolazione, a cui èlegata la tipologia di segnali e quindi la distribuzione dei PI e CI, e l’importanza della linea acui sono invece associate esigenze diverse di regolarità di esercizio e disponibilità dimanodopera per la manutenzione.7.1.2.1 Linea banalizzata a doppio binario con BAcc 3/3Con riferimento ai parametri definiti nel § 7.1, le caratteristiche dello scenario di riferimentoper il calcolo dei requisiti <strong>RAM</strong> del SST, in presenza di regime di circolazione con BAcc 3/3,sono le seguenti:1. T = 1 anno = 8760 h2. V mf = ininfluente3. L = 150 km4. D st = 6 km5. L st = 2 km6. d c = ininfluente (il SST si ritiene funzionante in continuazione)7. N m = ininfluente8. N t = ininfluente9. Per il calcolo del numero di CI si è prima stimato il numero di segnali e di punticaratteristici e quindi a ciascuno è stato attribuito un tipo di CI con i criteri descritti di


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO13 di 53seguito.• Il numero dei segnali di Partenza (PA) è pari a 4 volte il numero delle stazioni se siconsidera il solo corretto tracciato (c.t.) in quanto si sta ipotizzando che la linea sia adoppio binario (d.b.) e banalizzata; il numero dei PA si ritiene invece pari a 8 volte ilnumero delle stazioni se si considerano pure i binari di precedenza.• Il numero dei segnali di Protezione (PR) è pari a 4 volte il numero delle stazioni inquanto si sta ipotizzando che la linea sia a d.b. e banalizzata.• Ipotizzando la distanza media di una sezione di blocco pari a 1.35 km, il numero deisegnali di blocco in linea (PBA) è pari a 4 volte (d.b. e linea banalizzata) il rapportotra la lunghezza della linea, decurtata dello spazio complessivo occupato dalle stazionie dello spazio di 1 sezione di blocco per ogni stazione (per evitare di contare i segnalidi Protezione), e la distanza media di una sezione di blocco.• Ogni binario di precedenza presenta 2 PI di ricalibrazione (quindi 4 per ogni stazione).• Ipotizzando la distanza media tra due variazione di parametri di linea (VPL) pari a 5km, si approssima il numero dei PI di VPL pari a 4 volte (d.b. e linea banalizzata) ilrapporto tra la lunghezza della linea, decurtata dello spazio complessivo occupatodalle stazioni e dello spazio pari alla distanza media tra due VPL per ogni stazione, e ladistanza media tra due VPL.• Per ogni binario in uscita da una stazione (quindi 4 per ogni stazione) si considera unPI che trasmette i parametri di linea.Da cui:se si considera solo il c.t.:numero di PA = 75numero di PR = 75numero di PBA = circa 258numero di PI che trasmettono parametri di linea = 90se si considerano pure i binari di precedenza:numero di PA = 150numero di PR = 75numero di PBA = circa 258numero di PI di ricalibrazione = 75numero di PI che trasmettono parametri di linea = 90A ciascun segnale e punto caratteristico sono state attribuite le seguenti configurazioni diCI in base a generiche considerazioni sull’attrezzaggio tipico di una linea con BAcc 3/3 el’attrezzaggio di una stazione media a fronte di valutazioni sulle esigenze di movimento edi costo:• Per le PA:• tutti i PA sulle precedenze sono attrezzati con CI di tipo E;


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO14 di 53• circa una stazione su 4, due PA sul c.t. sono attrezzati con 2 CI di tipo G;• le restanti coppie di PA sul c.t. sono attrezzate con CI di tipo H.• Per le PR:tutte sono attrezzate con CI di tipo E;• Per i PBA:tutti sono attrezzati con CI di tipo I;• Per i PI di ricalibrazione (solo sulle precedenze):tutti sono attrezzati con CI di tipo I;• Per i PI che trasmettono i parametri di linea:tutti sono attrezzati con CI di tipo I;In base alle considerazioni fatte, il numero di CI per la linea in esame vale:se si considera solo il c.t.:a = 0b = 0c = 0d = 0e = 75f = 0g = 9h = 33i = 348se si considerano pure i binari di precedenza:a = 0b = 0c = 0d = 0e = 150f = 0g = 9h = 33i = 4237.1.2.2 Linea non banalizzata a doppio binario senza BAccCon riferimento ai parametri definiti nel § 7.1, le caratteristiche dello scenario di riferimentoper il calcolo dei requisiti <strong>RAM</strong> del SST, in presenza di linea a media frequentazione conqualsiasi regime di circolazione a 2 aspetti escluso il BAcc, sono le seguenti:10. T = 1 anno = 8760 h11. V mf = ininfluente


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO15 di 5312. L = 150 km13. D st = 10 km14. L st = 2 km15. d c = ininfluente (il SST si ritiene funzionante in continuazione)16. N m = ininfluente17. N t = ininfluente18. Per il calcolo del numero di CI si è prima stimato il numero di segnali e di punticaratteristici e quindi a ciascuno è stato attribuito un tipo di CI con i criteri descritti diseguito.• Il numero dei segnali di Partenza (PA) è pari a 4 volte il numero delle stazioni se siconsidera il solo corretto tracciato (c.t.) in quanto si sta ipotizzando che la linea sia adoppio binario (d.b.) e banalizzata in stazione; il numero dei PA si ritiene invece pari a8 volte il numero delle stazioni se si considerano pure i binari di precedenza attrezzatiper entrambi i sensi di marcia.• Il numero dei segnali di Protezione (PR) è pari a 2 volte il numero delle stazioni inquanto si sta ipotizzando che la linea sia a d.b. e non banalizzata.• Il numero dei segnali di Avviso puro (AVV) è pari a 2 volte il numero delle stazioni inquanto si sta ipotizzando che la linea sia a d.b. e non banalizzata.• Il numero dei segnali di blocco in linea (PBI) si ritiene nullo.• Ogni binario di precedenza presenta 2 PI di ricalibrazione (quindi 4 per ogni stazione).• Ipotizzando la distanza media tra due variazione di parametri di linea (VPL) pari a 5km, si approssima il numero dei PI di VPL pari a 4 volte il rapporto tra la lunghezzadella linea, decurtata dello spazio complessivo occupato dalle stazioni e dello spaziopari alla distanza media tra due VPL per ogni stazione, e la distanza media tra dueVPL (in pratica le informazioni di VPL sono banalizzate).• Per ogni binario in uscita da una stazione (quindi 4 per ogni stazione) si considera unPI che trasmette i parametri di linea.Da cui:se si considera solo il c.t.:numero di PA = 50numero di PR = 25numero di AVV = 25numero di PI che trasmettono parametri di linea = 100se si considerano pure i binari di precedenza:numero di PA = 100numero di PR = 25numero di AVV = 25numero di PI di ricalibrazione = 50numero di PI che trasmettono parametri di linea = 100


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO16 di 53A ciascun segnale e punto caratteristico sono state attribuite le seguenti configurazioni diCI in base a generiche considerazioni sull’attrezzaggio tipico di una linea a mediafrequentazione senza BAcc e l’attrezzaggio di una stazione media a fronte di valutazionisulle esigenze di movimento e di costo:• Per le PA:• tutte le coppie di PA sul c.t. sono attrezzate con CI di tipo H;• circa una stazione su 6, le due coppie di PA sulle precedenze sono attrezzati conun CI di tipo D;• circa una stazione su 6, tre PA sulle precedenze sono attrezzati con un CI di tipo Ce la restante PA è attrezzata con un CI di tipo A;• circa una stazione su 6, ciascuna delle 4 PA sulle precedenze è attrezzata con unCI di tipo A;• le restanti coppie di PA sulle precedenze sono attrezzate con CI di tipo B.• Per le PR e gli AVV:tutte le PR con il rispettivo AVV sono attrezzate con CI di tipo F;• Per i PI di ricalibrazione (solo sulle precedenze):tutti sono attrezzati con CI di tipo I;• Per i PI che trasmettono i parametri di linea:tutti sono attrezzati con CI di tipo I;In base alle considerazioni fatte, il numero di CI per la linea in esame vale:se si considera solo il c.t.:a = 0b = 0c = 0d = 0e = 0f = 25g = 0h = 25i = 100se si considerano pure i binari di precedenza:a = 10b = 12c = 2d = 2e = 0f = 25g = 0h = 25i = 150


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO17 di 538 Analisi <strong>RAM</strong>Nei paragrafi che seguono, le esigenze desiderate di prestazioni, di regolarità di marcia e difrequenza di interventi manutentivi, saranno definite in termini di parametri.Tali parametri, assieme agli indici definiti al § 7.1, verranno utilizzati per la determinazione deirequisiti di affidabilità, manutenibilità e disponibilità una volta descritti i modelli di calcolo.8.1 AffidabilitàI requisiti di affidabilità (valori di tasso di guasto e di MTBF) sono definiti separatamente per ilSSB e SST.8.1.1 Affidabilità del SSB8.1.1.1 Definizione di guasto per il SSBI valori di MTBF per il SSB nel suo complesso, sono calcolati in funzione delle categorie diguasto individuate in base agli effetti operativi che esse inducono sulla marcia del treno.Le categorie di guasto definite sono:Categoria diGuasto del SSBImmobilizzanteGravedi ServizioEffetti OperativiIl guasto ha un severo impatto sulla regolarità dimarcia, causa cioè l’impossibilità di proseguire conlo stesso mezzo e quindi la necessità di fare ricorsoal mezzo di riservaIl guasto ha un grave impatto sulla regolarità dimarcia, causa cioè la necessità di proseguire conmarcia a vistaIl guasto ha impatto sulla regolarità di marcia, causacioè la necessità di proseguire a velocità vigilante(o comunque con la velocità imposta dalregolamento)Tabella 1 – Categorie di guasto per il SSBSulla base delle categorie di guasto indicate nella Tabella 1, si fissano tre diversi obiettivi diaffidabilità di missione. L’affidabilità di missione offre infatti una misura della continuità diesercizio.Tutti i guasti invece, indipendentemente dall’impatto che hanno sulla regolarità di marcia,richiedono interventi manutentivi. Dal punto di vista del carico manutentivo è quindinecessario fissare la cosiddetta affidabilità di base esprimibile in termini di tempo medio tradue guasti qualsiasi.Gli effetti operativi descritti nella precedente tabella non considerano la possibilità che unguasto che inibisce la stessa funzione possa comportare o meno, per ragioni di regolamento,un impatto sulla regolarità di marcia (per esempio potrebbe essere previsto che a seguitodella perdita della funzione vigilante, il treno debba limitare la propria velocità solo se è


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO18 di 53presente in cabina un solo agente; se quindi il PdM chiamasse al suo fianco il capotreno, ilmezzo potrebbe continuare la marcia alla massima velocità). Se si dovessero presentaredelle situazioni equivoche, si deve considerare l’ipotesi più conservativa.8.1.1.2 Modello per l’affidabilità del SSBLe ipotesi per costruire il modello matematico sono:1. I guasti sono casuali e non dovuti all’invecchiamento (per tutti i treni, l’intervallo diosservazione non supera la vita utile delle apparecchiature), quindi è possibileconsiderare costante il tasso di guasto λ.2. Si considera che giornalmente le N m missioni siano svolte da N t locomotori, attrezzati conS<strong>CMT</strong>, che lavorano con un fattore di carico pari a d c ed hanno la stessa probabilità diguastarsi.3. Mediamente 1 guasto immobilizzante ad un SSB ogni x 3 (h o km).4. Mediamente 1 guasto grave ad un SSB ogni x 2 (h o km).5. Mediamente 1 guasto di servizio ad un SSB ogni x 1 (h o km).6. Mediamente 1 guasto qualsiasi (senza che necessariamente sia pregiudicata la regolaritàdi esercizio) ad un SSB ogni w (h o km).Nell’analisi presente si considerano solamente i guasti casuali di natura hardware.Se con il pedice S si indicano i valori relativi all’intero sistema, comprensivo di tutti i trenicircolanti, e con B si intende “bordo”, dalle ipotesi 3, 4, 5 e 6 valgono, rispettivamente perl’affidabilità di missione in funzione della categoria di guasto e per l’affidabilità di base:λ SB _ miss _ 3λ SB _ miss _ 2λ SB _ miss _ 1λ SB _ base1 1= =MTB<strong>FS</strong>B_mss_3x31 1= =MTB<strong>FS</strong>B_mss_2x21 1= =MTB<strong>FS</strong>B_mss_1x11 1= =MTBF wSB_baseDall’ipotesi 2, per un singolo mezzo di trazione e per ogni categoria di guasto valgono:λλ1B31B21 λSB_miss_3 1= = =MTBF N N x1B31 λSB_miss_2 1= = =MTBF N N x1B2tttt32


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO19 di 53λλ1B11B_base1 λSB_miss_1 1= = =MTBF N N x1B11 λSB_base 1= = =MTBF N N w1B_basePer conoscere il valore di tasso di guasto, nelle ore di effettivo funzionamento, è necessariodividere tali valori per il duty cycle (d c ) del locomotore:1 λ1B21λ1B2,eff= = =MTBF d d N xλ1B_ base,eff1B2,effttc c t1 λ1B_base 1= = =MTBF d d N w1B_ base,efft1t2c c tanalogamente per gli altri tipi di guasto.Per determinare invece i valori effettivi di MKBF è sufficiente moltiplicare i valori effettivi diMTBF per la velocità media di esercizio (e non la velocità media giornaliera) dei treni.Noto il comportamento del SSB a fronte della perdita di una o più funzionalità e determinati ivalori desiderati di λ 1B1,eff , λ 1B2,eff , λ 1B3,eff e λ 1B_base,eff , validi per un SSB nel suo complesso,sarà possibile valutare quale architettura meglio soddisfa le richieste e quindi come tali valoridi tasso di guasto possano essere distribuiti tra i vari componenti.8.1.1.3 Calcolo dei requisiti di affidabilità per il SSBNei paragrafi successivi si individueranno le caratteristiche di affidabilità minima e massimarichieste ai mezzi di trazione che saranno indicati come “ordinari” e “pregiati”.8.1.1.3.1 Indici di affidabilità per mezzi di trazione “ordinari”Considerando le caratteristiche dello scenario di riferimento, descritte nel § 7.1.1, lecondizioni espresse in termini di prestazioni attese sono:• ai fini della regolarità di marcia si accorpano i guasti grave ed immobilizzante e siimpone che mediamente non se ne verifichi più di uno ogni 1,5 anni cioè x 2,3 = 1,5 anni= 13128 h.• Mediamente non più di un guasto di servizio ogni 4 mesi cioè x 1 = 2904 h.• Mediamente non più di un guasto qualsiasi ogni 10 giorni cioè w = 240 h.Utilizzando le espressioni definite nel § 8.1.1.2 si trovano i seguenti valori di tasso di guasto,MTBF e MKBF:


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO20 di 53Indici di affidabilità per il SSBValore Effettivo(duty-cycle di missione)λ di missione per guasto immobilizzante o grave (λ 1B23,eff ) 1,14 10 -5 h -1MTBF di missione per guasto immobilizzante o grave (MTBF 1B23,eff )MKBF di missione per guasto immobilizzante o grave (MKBF 1B23,eff )87.000 h8.700.000 kmλ di missione per guasto di servizio (λ 1B1,eff ) 5,17 10 -5 h -1MTBF di missione per guasto di servizio (MTBF 1B1,eff )MKBF di missione per guasto di servizio (MKBF 1B1,eff )19.000 h1.900.000 kmλ di base (λ 1B_base,eff ) 6,25 10 -4 h -1MTBF di base (MTBF 1B_base,eff )MKBF di base (MKBF 1B_base,eff )Tabella 2 – Indici di affidabilità del SSB di mezzi di trazione “ordinari”1.600 h160.000 km8.1.1.3.2 Indici di affidabilità per mezzi di trazione “pregiati”Considerando le caratteristiche dello scenario di riferimento, descritte nel § 7.1.1, lecondizioni espresse in termini di prestazioni attese sono:• ai fini della regolarità di marcia si accorpano i guasti grave ed immobilizzante e siimpone che mediamente non se ne verifichi più di uno ogni 2,5 anni cioè x 2,3 = 2,5 anni= 21888 h.• Mediamente non più di un guasto di servizio ogni anno e 8 mesi cioè x 1 = 14592 h.• Mediamente non più di un guasto qualsiasi ogni 8 giorni 1 cioè w = 192 h.Utilizzando le espressioni definite nel § 8.1.1.2 si trovano i seguenti valori di tasso di guasto,MTBF e MKBF:1 Nel caso di mezzi pregiati si accetta un maggior numero di guasti che non hanno impatto sulla regolarità dimarcia per giustificare il maggior numero di apparati richiesto dalla necessità di ridondanza.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO21 di 53Indici di affidabilità per il SSBValore Effettivo(duty-cycle di missione)λ di missione per guasto immobilizzante o grave (λ 1B23,eff ) 6,85 10 -6 h -1MTBF di missione per guasto immobilizzante o grave (MTBF 1B23,eff )MKBF di missione per guasto immobilizzante o grave (MKBF 1B23,eff )146.000 h14.600.000 kmλ di missione per guasto di servizio (λ 1B1,eff ) 1,03 10 -5 h -1MTBF di missione per guasto di servizio (MTBF 1B1,eff )MKBF di missione per guasto di servizio (MKBF 1B1,eff )97.000 h9.700.000 kmλ di base (λ 1B_base,eff ) 7,81 10 -4 h -1MTBF di base (MTBF 1B_base,eff )MKBF di base (MKBF 1B_base,eff )Tabella 3 – Indici di affidabilità del SSB di mezzi di trazione “pregiati”1.300 h130.000 km8.1.2 Affidabilità del SST8.1.2.1 Definizione di guasto per il SSTNel presente paragrafo, e nei successivi dedicati ai guasti dei PI, saranno presi in esamesolamente i guasti di natura hardware che interessano i componenti del PI mentre saràoggetto di trattazione successiva (§ 8.2) il problema della corruzione del telegramma durantela sua trasmissione (random interference).Come nel caso del SSB, definiremo diverse categorie di guasto, che possono interessare unelemento del CI, in funzione dell’effetto provocato sul SSB e quindi sulla regolarità di marciadel treno.Le categorie di guasto sono:Categoria diGuasto del SSTGraveMaggioreEffetti OperativiIl guasto ha impatto sulla regolarità di marcia;un generico SSB non può utilizzare ALMENO UNOtra i PI presenti nel CIIl guasto ha impatto sulla regolarità di marcia;un generico SSB può utilizzare solo l'informazionedi default di ALMENO UNO tra i PI presenti nel CITabella 4 – Categorie di guasto per il SSTAnche in questo caso sulla base delle categorie di guasto indicate nella Tabella 4, si fissanodue diversi obiettivi di affidabilità di missione. L’affidabilità di missione offre infatti unamisura della continuità di esercizio.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO22 di 53Tutti i guasti invece, indipendentemente dall’impatto che hanno sulla regolarità di marcia,richiedono interventi manutentivi. Dal punto di vista del carico manutentivo è quindinecessario fissare la cosiddetta affidabilità di base esprimibile in termini di tempo medio tradue guasti qualsiasi.Per poter individuare quali eventi comportino una perturbazione del traffico ferroviario, neiparagrafi che seguono, ciascuna tipologia di CI, già descritta al § 5.2.1, verrà ripresa edanalizzata in funzione del tipo di guasto determinato dalle combinazioni degli stati deimessaggi di ciascuna boa.Gli Stati possibili di un messaggio associato ad una boa sono così indicati:M : Messaggio Corretto (CRC del Telegramma corretto).D : Messaggio di “default” (valido solo per le Boe commutabili).E : boa rilevata senza alcun Messaggio valido (CRC errato o errori sullo shaping …)S : Boa “silenziosa” (il numero di bit trasmessi non è sufficiente per identificare un messaggioed accertare quindi la presenza di una boa).Con il termine messaggio si intende il telegramma (compresi i bits del CRC) più 64 bit distabilità.Lo stato D è associato ad un guasto che interessa l’encoder che pilota la boa; lo stato S èinvece legato ad un guasto che ha interessato la boa stessa. Lo stato E può essere associatoad un malfunzionamento sia della boa sia dell’encoder.Si esclude la possibilità che i disturbi possano simulare un messaggio.Ciascuna boa trasmette sempre il proprio numero identificativo della posizione della boaall’interno del PI.Tutte le successive considerazioni valgono nel caso di PI non legati in appuntamento(condizione più penalizzante dal punto di vista degli effetti sul SSB); questa è la condizioneche i fornitori dovranno considerare nei calcoli da svolgere per allocare i requisiti di affidabilitàalle apparecchiature.Le tabelle che seguono sono state compilate considerando, quando necessario, l’ipotesi chel’intervallo temporale tra la ricezione del telegramma corretto (M o D) e del telegramma errato(E) sia minore della massima distanza consentita tra due Boe appartenenti allo stesso PI.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO23 di 538.1.2.1.1 Guasto per il CI di tipo ALa tabella dei guasti gravi per un CI di tipo A è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)2 M S1 S S2 S E1 S D1(*) E ETabella 5 – Guasti gravi per CI di tipo A(*) questa situazione è possibile sia in presenza di due guasti alle boe sia in presenza diguasto ad una boa ed all’encoder.La tabella dei guasti maggiori per un CI di tipo A è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)1 M D1 E D1(**) M ETabella 6 – Guasti maggiori per CI di tipo A(**) questa situazione è possibile sia in presenza di guasto alla boa sia in presenza di guastoall’encoder.Si osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Tutte le altre possibili combinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, noncomportano guasti con impatto sulla circolazione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO24 di 538.1.2.1.2 Guasto per il CI di tipo BSe si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti gravi perun CI di tipo B è la seguente (i PI sono costituiti dalle boe 1-2 e 3-4):N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa fissa)StatoTlg # 4(boa comm.)4 S M M M6 S S M M2 E E M M4 E S M M4 S D M D2(*) S E M E2(*) E E M ETabella 7 – Guasti gravi per CI di tipo B(*) nell’ipotesi di considerare non più di due guasti contemporanei, questa situazione èpossibile solo se gli stati E dei telegrammi 2 e 4 sono dovuti allo stesso guasto dell’encoder.Se si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti maggioriper un CI di tipo B è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa fissa)StatoTlg # 4(boa comm.)1 M D M D2 E D M D2 M E M M1 M E M E2 M E M DTabella 8 – Guasti maggiori per CI di tipo BSi osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Limitatamente alla presenza di non più di due guasti contemporanei, tutte le altre possibilicombinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, non comportano guasticon impatto sulla circolazione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO25 di 538.1.2.1.3 Guasto per il CI di tipo CSe si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti gravi perun CI di tipo C è la seguente (i PI sono costituiti dalle boe 1-2, 3-4 e 5-6):N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa fissa)StatoTlg # 4(boa comm.)StatoTlg # 5(boa fissa)StatoTlg # 6(boa comm.)6 S M M M M M15 S S M M M M3 E E M M M M6 E S M M M M6 S D M D M D3(*) S E M E M E3(*) E E M E M ETabella 9 – Guasti gravi per CI di tipo CSe si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti maggioriper un CI di tipo C è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa fissa)StatoTlg # 4(boa comm.)StatoTlg # 5(boa fissa)StatoTlg # 6(boa comm.)1 M D M D M D3 E D M D M D3 M E M M M M3 M E M E M M3 M E M D M D1(*) M E M E M ETabella 10 – Guasti maggiori per CI di tipo C(*) nell’ipotesi di considerare non più di due guasti contemporanei, questa situazione èpossibile solo se gli stati E dei telegrammi 2, 4 e 6 sono dovuti allo stesso guastodell’encoder.Si osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Limitatamente alla presenza di non più di due guasti contemporanei, tutte le altre possibili


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO26 di 53combinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, non comportano guasticon impatto sulla circolazione.8.1.2.1.4 Guasto per il CI di tipo DSe si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti gravi perun CI di tipo D è la seguente (i PI sono costituiti dalle boe 1-2, 3-4, 5-6 e 7-8):N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa fissa)StatoTlg # 4(boa comm.)StatoTlg # 5(boa fissa)StatoTlg # 6(boa comm.)StatoTlg # 7(boa fissa)StatoTlg # 8(boa comm.)8 S M M M M M M M28 S S M M M M M M4 E E M M M M M M8 E S M M M M M M8 S D M D M D M D4(*) S E M E M E M E4(*) E E M E M E M ETabella 11 – Guasti gravi per CI di tipo DSe si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti maggioriper un CI di tipo D è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa fissa)StatoTlg # 4(boa comm.)StatoTlg # 5(boa fissa)StatoTlg # 6(boa comm.)StatoTlg # 7(boa fissa)StatoTlg # 8(boa comm.)1 M D M D M D M D4 E D M D M D M D4 M E M M M M M M4 M E M E M M M M4 M E M D M D M D1(*) M E M E M E M ETabella 12 – Guasti maggiori per CI di tipo D(*) nell’ipotesi di considerare non più di due guasti contemporanei, questa situazione èpossibile solo se gli stati E dei telegrammi 2, 4, 6 e 8 sono dovuti allo stesso guastodell’encoder.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO27 di 53Si osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Limitatamente alla presenza di non più di due guasti contemporanei, tutte le altre possibilicombinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, non comportano guasticon impatto sulla circolazione.8.1.2.1.5 Guasto per il CI di tipo ELa tabella dei guasti gravi per un CI di tipo E è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)2 M S1 S S2 S E2 S D1(*) E ETabella 13 – Guasti gravi per CI di tipo E(*) questa condizione può essere il risultato di due guasti contemporanei alle boe o di un sologuasto all’encoder che determina due telegrammi E.La tabella dei guasti maggiori per un CI di tipo E è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)1 D D2 D ETabella 14 – Guasti maggiori per CI di tipo ESi osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Tutte le altre possibili combinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, noncomportano guasti con impatto sulla circolazione.8.1.2.1.6 Guasto per il CI di tipo <strong>FS</strong>e si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti gravi perun CI di tipo F è la seguente (i PI sono costituiti dalle boe 1-2 e 3-4):


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO28 di 53N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa comm)StatoTlg # 4(boa comm.)4 S M M M6 S S M M2 E E M M4 E S M M4 S D D D1(*) E E E ETabella 15 – Guasti gravi per CI di tipo F(*) nell’ipotesi di considerare non più di due guasti contemporanei, questa situazione èpossibile solo se gli stati E di tutti i telegrammi sono dovuti allo stesso guasto dell’encoder.Se si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti maggioriper un CI di tipo F è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa comm)StatoTlg # 4(boa comm.)1 D D D D4 E D D DTabella 16 – Guasti maggiori per CI di tipo <strong>FS</strong>i osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Limitatamente alla presenza di non più di due guasti contemporanei, tutte le altre possibilicombinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, non comportano guasticon impatto sulla circolazione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO29 di 538.1.2.1.7 Guasto per il CI di tipo GLa tabella dei guasti gravi per un CI di tipo G è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)2 M S1 S S2 S E2 S D1(*) E ETabella 17 – Guasti gravi per CI di tipo G(*) questa condizione può essere il risultato di due guasti contemporanei sia alle due boe siaai due encoder.La tabella dei guasti maggiori per un CI di tipo G è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)1 D D2 D ETabella 18 – Guasti maggiori per CI di tipo GSi osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Tutte le altre possibili combinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, noncomportano guasti con impatto sulla circolazione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO30 di 538.1.2.1.8 Guasto per il CI di tipo HSe si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti gravi perun CI di tipo H è la seguente (i PI sono costituiti dalle boe 1-2 e 3-4):N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa comm)StatoTlg # 4(boa comm.)4 S M M M6 S S M M2 E E M M4 E S M M4 S D M D4(*) S E M E4(*) E E M E1(**) E E E ETabella 19 – Guasti gravi per CI di tipo H(*) nell’ipotesi di considerare non più di due guasti contemporanei, questa situazione èpossibile solo se gli stati E dei telegrammi 2, e 4 sono dovuti allo stesso guasto dell’encoder.(**) nell’ipotesi di considerare non più di due guasti contemporanei, questa situazione èpossibile solo se gli stati E di tutti i telegrammi sono dovuti allo stesso guasto dell’encoder.Se si esclude la presenza di più di due guasti contemporanei, la tabella dei guasti maggioriper un CI di tipo H è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa comm)StatoTlg # 2(boa comm.)StatoTlg # 3(boa comm)StatoTlg # 4(boa comm.)1 D D D DTabella 20 – Guasti maggiori per CI di tipo HSi osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Limitatamente alla presenza di non più di due guasti contemporanei, tutte le altre possibilicombinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, non comportano guasticon impatto sulla circolazione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO31 di 538.1.2.1.9 Guasto per il CI di tipo ILa tabella dei guasti gravi per un CI di tipo I è la seguente:N° di volteche si ripetela rigaStatoTlg # 1(boa fissa)StatoTlg # 2(boa fissa)2 M S1 S S2 S E1 E ETabella 21 – Guasti gravi per CI di tipo IIl CI di tipo I non determina guasti maggioriSi osserva che in assenza di appuntamento, la condizione SS non è diagnosticabile.Tutte le altre possibili combinazioni tra gli stati dei telegrammi, non indicate nelle tabelle, noncomportano guasti con impatto sulla circolazione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO32 di 538.1.2.2 Modello dell’affidabilità per il SSTLe ipotesi per costruire il modello matematico sono:1. I guasti sono casuali e non dovuti all’invecchiamento (per tutti i componenti, l’intervallo diosservazione non supera la vita utile delle apparecchiature), quindi è possibileconsiderare costante il tasso di guasto λ.2. Mediamente 1 guasto grave al SST (come definito nel § 8.1.2.1) ogni x 2 ore.3. Mediamente 1 guasto maggiore al SST (come definito nel § 8.1.2.1) ogni x 1 ore.4. Mediamente 1 guasto qualsiasi (senza che necessariamente sia pregiudicata la regolaritàdi esercizio) al SST ogni w ore.5. I valori di affidabilità associati a ciascuna linea, in funzione del tipo di guasto, nonconsiderano l’evento della corruzione del telegramma durante la sua trasmissione(random interference).Nell’analisi presente si considerano solamente i guasti casuali di natura hardware.Se con il pedice ST si indicano i valori relativi all’intero sistema di terra, per le ipotesi 2, 3 e 4valgono rispettivamente per l’affidabilità di missione in funzione della categoria di guasto eper l’affidabilità di base:λ ST _ miss _ 2λ ST _ miss _ 1ST _ miss_1 1λ ST _ base1 1= =MTB<strong>FS</strong>T _ miss_2x21 1= =MTBF x1 1= =MTBF wST _ baseI valori di tasso di guasto λ ST_miss1 λ ST_miss_2 λ ST_base sono da ripartire tra i componenti degliapparati che costituiscono i CI.Volendo creare un modello indipendente dall’architettura e dalla tecnologia delleapparecchiature, con un approccio top-down non è possibile spingersi fino al calcolo degliindici di affidabilità dei diversi CI individuati.Il valore del tasso di guasto o del MTBF sarà quindi attribuito all’intero SST per le lineeconsiderate di riferimento (vedere § 7.1.2) una volta imposti gli intervalli di tempo x 1 , x 2 e wentro i quali, mediamente, si accetta un guasto maggiore o grave o che comunque comportiun intervento manutentivo.Per il PI non sarà preso in considerazione il tempo di effettivo funzionamento (il duty-cycle)quindi i valori di MTBF calcolati vanno intesi come se i CI fossero attivi 24h/24 (ipotesi veraper alcuni dei possibili elementi che costituiscono il PI quali gli encoder che sono alimentaticon continuità).


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO33 di 538.1.2.3 Calcolo dei requisiti di affidabilità per il SSTIn questo capitolo saranno calcolati i valori degli indici di affidabilità del SST per linee diriferimento definite al § 7.1.2.8.1.2.3.1 Indici di affidabilità per linea banalizzata a doppio binario con BAccConsiderando le caratteristiche dello scenario di riferimento descritte nel § 7.1.2.1, tenutoconto dei PI anche sui binari di precedenza e ricordando l’ipotesi penalizzante di assenza diappuntamenti, le condizioni espresse in termini di prestazioni attese sono:• Mediamente non più di un guasto grave ogni 36 giorni cioè x 2 = 792 h.• Mediamente non più di un guasto maggiore ogni 22 giorni cioè x 1 = 528 h.• Mediamente non più di un guasto qualunque ogni 10 giorni cioè w = 240 h.La tabella seguente riassume i valori di MTBF ed indica i tassi di guasto ricavati dalledefinizioni riportate nel § 8.1.2.1.5:Indici di affidabilità per il SST complessivo Valore(linea a d.b. con BAcc)λ di missione per guasto grave (λ ST_miss_2 ) 1,37 10 -3 h -1λ di missione per guasto maggiore (λ ST_miss_1 ) 1,89 10 -3 h -1λ di base (λ ST_base ) 4,16 10 -3 h -1MTBF di missione per guasto grave (MTBF ST_miss_2 )MTBF di missione per guasto maggiore (MTBF ST_miss_1 )MTBF di base (MTBF ST_base )792 h528 h240 hTabella 22 – Indici di affidabilità per il SST di una linea di 150 km a d.b. con BAcc


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO34 di 538.1.2.3.2 Indici di affidabilità per linea non banalizzata a doppio binario senza BAccConsiderando le caratteristiche dello scenario di riferimento descritte nel § 7.1.2.2, tenutoconto dei PI anche sui binari di precedenza e ricordando l’ipotesi penalizzante di assenza diappuntamenti, le condizioni espresse in termini di prestazioni attese sono:• Mediamente non più di un guasto grave ogni 107 giorni cioè x 2 = 2568 h.• Mediamente non più di un guasto maggiore ogni 62 giorni cioè x 1 = 1488 h.• Mediamente non più di un guasto qualunque ogni 22 giorni cioè w = 528 h.La tabella seguente riassume i valori di MTBF ed indica i tassi di guasto ricavati dalledefinizioni riportate nel § 8.1.2.1.5:Indici di affidabilità per il SSTValore(linea a s.b. senza BAcc)λ di missione per guasto grave (λ ST_miss_2 ) 3,89 10 -4 h -1λ di missione per guasto maggiore (λ ST_miss_1 ) 6,72 10 -4 h -1λ di base (λ ST_base ) 1,89 10 -3 h -1MTBF di missione per guasto grave (MTBF ST_miss_2 )MTBF di missione per guasto maggiore (MTBF ST_miss_1 )MTBF di base (MTBF ST_base )2568 h1488 h528 hTabella 23 – Indici di affidabilità del SST di una linea di 150 km a d.b. non banalizzata senza BAcc


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO35 di 538.2 Errore introdotto dall’airgapNei paragrafi successivi si intende verificare quale contributo ai malfunzionamenti registratidal SSB dia l’airgap per le linee di riferimento descritte nel § 7.1.2: l’obiettivo è stimarnel’entità da confrontare con i guasti che invece interessano i componenti del SST.Nel § 8.2.4 sono riportate le conclusioni sull’impatto che l’interferenza dell’airgap puòprovocare sui calcoli di disponibilità e affidabilità del SST.8.2.1 Definizione di errore dovuto all’airgapAnche se il SST e SSB non sono affetti da alcun guasto, è possibile che il telegrammaricevuto dal SSB sia incorretto, non superi cioè la verifica del codice di ridondanza. Questoavviene poiché, per eventi casuali, il telegramma può essere corrotto durante la suatrasmissione. Tale evento può condurre agli stessi effetti definiti con le categorie di guastoindividuate nel § 8.1.2.1, il SSB cioè, non è in grado di discriminare se la corruzione di untelegramma sia dovuta ad un guasto ad un componente del SST o all’interferenza del mezzodi trasmissione.Le stesse tabelle presentate nei § dal 8.1.2.1.1 al 8.1.2.1.9 hanno validità anche tenendo inconsiderazione il contributo dell’airgap ricordando che, in tal caso, lo stato “E” del messaggiopuò essere associato pure ad un PI perfettamente funzionante.Si evidenzia però come, contrariamente al caso di guasti del SST, l’interferenza dell’airgapnon presupponga alcun intervento manutentivo ed abbia inoltre effetto su un solo treno (unguasto hardware ad un PI interessa invece tutti i treni che vi transitano sopra sino a che ilguasto non è riparato). Definita una procedura per la gestione degli errori che consenta didiscriminare i guasti agli apparati da semplici disturbi (per esempio considerando un PIguasto solamente dopo che il passaggio consecutivo di un certo numero di treni abbiaregistrato la stessa perturbazione), il contributo dell’airgap verrà considerato solamente neicasi in cui il malfunzionamento comporta un impatto sulla regolarità di marcia del treno.8.2.2 Modello per l’affidabilità dell’airgapIn questo paragrafo si indicherà un modello per il calcolo della probabilità di ricezione di unmessaggio errato in funzione della velocità di passaggio sopra la boa, della lunghezza dicontatto e del BER. Da tale valore sarà possibile calcolare, per ogni tipo di PI, la probabilitàche si verifichi un guasto grave o maggiore e di conseguenza il numero di perturbazioni aseconda del numero di passaggi.Si definiscono i seguenti parametri:1. Bit Rate per la boa (velocità di trasmissione) = F b (bit/s)2. Tempo di trasmissione di un bit = T b = 1/ F b (s)3. Lunghezza di accoppiamento treno-boa = L a (m)4. Tempo di accoppiamento treno-boa = T a = L a /V mf (s)5. Numero di bit captati durante l’accoppiamento = N a = T a /T b6. Bit error rate (probabilità che un bit sia errato) = BER7. Lunghezza di un messaggio completo = L m (bit)8. Numero di messaggi completi captati = N mg = N a /L mGli indici che compaiono ma non sono descritti nel presente paragrafo sono presentati nel §


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO36 di 537.1.Se la probabilità di ricevere un messaggio corretto da una boa (da non confondersi con il PI)è pari a P m =( 1− BER)L m , la probabilità di riceverne uno errato è P e = 1 - ( 1− BER)L mda cui laprobabilità che tutti i messaggi ricevuti durante l’accoppiamento con una boa siano errati (ilcontenuto della boa non è quindi utilizzabile da parte del SSB) è pari a :Lm[ 1 ( 1 ) ]NmgP = P = − − BEReteLF a b 1V LmfmSe si indica con E* il messaggio ricevuto completo da una boa, ma con CRC errato a causadell’interferenza del mezzo di trasmissione, e con λ E* il tasso di guasto relativo, allora vale:N2k Nm i CI_iλ E *=24Peth -1dove, per i che varia tra A ed I:• N m è il numero medio di passaggi giornalieri sopra gli N CI di ciascun tipo;• k è un fattore moltiplicativo che tiene conto dell’effettivo numero di PI che interessano ilSSB durante una missione per ciascun tipo di CI.Per ciascun tipo di CI si considera solamente l’evento probabilisticamente più significativocioè che, a causa dell’interferenza dell’airgap, porti da uno stato accettabile (eventualmente diguasto che non ha impatto sulla regolarità d’esercizio) ad uno stato di errore grave omaggiore:• per i CI di tipo A, B, C, D:passaggio dallo stato MM (corretto funzionamento) allo stato ME* (guasto maggiore) a cuicorrisponde un tasso di guasto pari a λ E* ;• per i CI di tipo E, F, G, H:passaggio dallo stato ME (guasto senza impatto sulla circolazione) allo stato E*E (guastograve) a cui corrisponde un tasso di guasto proporzionale al prodotto λ E* λ E dove con λ E siindica il tasso di guasto corrispondente alla generazione di un telegramma E sia per colpadella boa sia dell’encoder;• per il CI di tipo I:passaggio dallo stato ME (guasto senza impatto sulla circolazione) allo stato E*E (guastograve) a cui corrisponde un tasso di guasto proporzionale al prodotto λ E* λ E’ dove con λ E’ siindica il tasso di guasto corrispondente alla generazione di un telegramma E per colpadella sola boa.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO37 di 53Nel proseguo dei calcoli si assumerà che il tasso di guasto medio che genera un telegrammaE, sia per una boa sia per un encoder, sia pari a 10 -6 h -1 da cui:λ E = 2 10 -6 h -1λ E’ = 10 -6 h -1Nota la distribuzione dei CI (N CI ), il tipo di binario (banalizzato o meno) e la frequenza dei treninelle linee in esame, è possibile determinare il numero ed il tipo di PI incontrati e quindirisalire al numero di errori di terra (N err ) gravi o maggiori dovuti all’interferenza dell’airgap.Siccome i CI di tipo B, C, D, F ed H comprendono più di un PI si faranno le seguenti ipotesi:• un treno durante una missione può incontrare entrambi i PI di ciascun CI di tipo B;• un treno durante una missione può incontrare non più di 2/3 dei PI di ciascun CI di tipo C;• un treno durante una missione può incontrare non più di 1/2 dei PI di ciascun CI di tipo D;• un treno durante una missione può incontrare entrambi i PI di ciascun CI di tipo F;• un treno durante una missione può incontrare non più di 1/2 dei PI di ciascun CI di tipo H.Per i CI di tipo A, B, C e D la condizione di errore ME* consente al SSB di determinare ilverso di validità del PI per cui si dovrà tener conto dei soli PI validi per il senso di marcia deltreno. Per i CI di tipo E, F, G, H ed I invece, l’errore E*E non consente al SSB di conoscere ilverso di validità del PI per cui tutti i PI incontrati dal treno dovranno essere considerati.Per ciascun CI vale in un anno:N err __ i anno= 8760λCI _ idove, ricordando che N m è il numero medio di passaggi giornalieri sopra gli N CI di ciascun tipoe che k è un fattore moltiplicativo che tiene conto dell’effettivo numero di PI che interessano ilSSB durante una missione, vale:λ = ( kN N ) λCI _ i i CI _ i m iPer l’equazione sopra si considerano le seguenti approssimazioni:• λ i = λ E* per i CI di tipo A, B, C, D• λ i = λ E* λ E per i CI di tipo E, F, G, H• λ i = λ E* λ E’ per i CI di tipo IIl numero di errori in un anno per l’intera linea è infine:N= ∑Nerr _ anno err _ i _ anno


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO38 di 538.2.3 Calcolo del numero di errori dovuti all’airgapNei successivi paragrafi viene calcolato, per le linee di cui al § 7.1.2, il numero di erroriprovocati da un’interferenza dell’airgap in funzione delle ipotesi e delle formule definite nel §8.2.2.8.2.3.1 Linea banalizzata a d.b. con BAccLe seguenti tabelle indicano il numero di errori causati dall’interferenza dell’airgap per la lineadescritta nel § 7.1.2.1.Valgono le seguenti ipotesi:• La linea è attraversata, complessivamente per entrambi i sensi di marcia, da 200 treni algiorno (quindi N m = 200) 2 .• In stazione ¼ dei treni (1/4 N m ) percorrono i binari di precedenza mentre i restanti (3/4 N m )percorrono i binari di c.t. per cui nella linea in esame vale:• 75 CI di tipo E sono interessati da tutte le N m missioni mentre i restanti 75 CI di tipo Einteressano solo le missioni che percorrono le stazioni sui binari di precedenza;• i 9 CI di tipo G sono interessati da tutte le N m missioni;• i 33 CI di tipo H sono interessati dalle sole missioni che percorrono le stazioni sui binaridi c.t.;• 348 CI di tipo I sono interessati da tutte le N m missioni mentre i restanti 75 CI di tipo Iinteressano solo le missioni che percorrono le stazioni sui binari di precedenza.• I valori dei coefficienti k i che interessano la linea in esame sono:• K E = ½ perché un treno incontra ¼ dei PI validi per il proprio senso di marcia (linea ad.b. banalizzata) ed appartenenti al CI di tipo E però devono essere considerati purequelli incontrati e validi per il senso di marcia opposto;• K G = ½ per le stesse considerazioni valide per K E ;• K H = 2 perché un treno incontra ½ dei PI validi per il proprio senso di marcia edappartenenti al CI di tipo H (il CI di tipo H comprende due PI) però devono essereconsiderati pure quelli incontrati e validi per il senso di marcia opposto;• K I = ½ per le stesse considerazioni valide per K E .• La lunghezza L m di un messaggio completo è pari a 319 bit (255 bit del telegramma più 64bit di stabilità).• Come da specifica (vedere relativo capitolo del vol. 1 delle SRS [3]) vale F b = 50 kbit/s.• Per la scelta dei valori del BER si veda il relativo capitolo del vol.1 delle SRS [3].Per il significato dei simboli nelle tabelle e per l’espressione di calcolo di P et si veda il § 8.2.2.2 Le 200 missioni al giorno sono pari ad una frequenza di un treno ogni 6 min per 20 ore su 24 o un treno ogni12 min per ciascun senso di marcia.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO39 di 53Considerando il BER = 10 -6 vale:F b (bit/s) L a (cm) V mf (km/h) P et N err_anno5 10 4 50 80 4,7 10 -13 6 10 -75 10 4 60 80 1,6 10 -15 2 10 -95 10 4 50 150 2,6 10 -7 3,4 10 -15 10 4 60 150 1,3 10 -8 1,6 10 -25 10 4 50 220 3,3 10 -5 425 10 4 60 220 4,2 10 -6 5Tabella 24 – Contributo dell’airgap (con BER = 10 -6 ) agli errori su una linea di 150 km a d.b. con BAccConsiderando il BER = 10 -7 vale:F b (bit/s) L a (cm) V mf (km/h) P et N err5 10 4 50 80 1,4 10 -16 1,8 10 -105 10 4 60 80 9,4 10 -20 1,2 10 -135 10 4 50 150 3,5 10 -9 4,5 10 -35 10 4 60 150 7,1 10 -11 9 10 -55 10 4 50 220 1,7 10 -6 25 10 4 60 220 1,2 10 -7 1,5 10 -1Tabella 25 – Contributo dell’airgap (con BER = 10 -7 ) agli errori su una linea di 150 km a d.b. con BAcc


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO40 di 538.2.3.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAccLe seguenti tabelle indicano il numero di errori causati dall’interferenza dell’airgap per la lineadescritta nel § 7.1.2.2.Valgono le seguenti ipotesi:• La linea è attraversata, complessivamente per entrambi i sensi di marcia, da 50 treni algiorno (quindi N m = 100) 3 .• In stazione ¼ dei treni (1/4 N m ) percorrono i binari di precedenza mentre i restanti (3/4 N m )percorrono i binari di c.t. per cui nella linea in esame vale:• i 10 CI di tipo A sono interessati dalle sole missioni che percorrono le stazioni sui binaridi precedenza;• i 12 CI di tipo B sono interessati dalle sole missioni che percorrono le stazioni sui binaridi precedenza;• i 2 CI di tipo C sono interessati dalle sole missioni che percorrono le stazioni sui binari diprecedenza;• i 2 CI di tipo D sono interessati dalle sole missioni che percorrono le stazioni sui binari diprecedenza;• i 25 CI di tipo F sono interessati da tutte le N m missioni;• i 25 CI di tipo H sono interessati dalle sole missioni che percorrono le stazioni sui binaridi c.t.;• 100 CI di tipo I sono interessati da tutte le N m missioni mentre i restanti 50 CI di tipo Iinteressano solo le missioni che percorrono le stazioni sui binari di precedenza.• I valori dei coefficienti k i che interessano la linea in esame sono:• K A = ¼ perché un treno incontra ¼ dei PI validi per il proprio senso di marcia (leprecedenze sono banalizzate) ed appartenenti al CI di tipo A e non devono essereconsiderati i PI validi per il senso di marcia opposto;• K B = 1 perché un treno incontra tutti e due i PI appartenenti al CI di tipo B ma uno solo èvalido per il proprio senso di marcia;• K C = 1 perché un treno incontra solo due dei tre PI appartenenti al CI di tipo C ma solouno è valido per il proprio senso di marcia;• K D = 1 perché un treno incontra solo due dei quattro PI appartenenti al CI di tipo D masolo uno è valido per il proprio senso di marcia;• K F = 2 perché un treno incontra entrambi i PI del CI di tipo F ed entrambi sono validi peril proprio senso di marcia;• K H = 1 perché un treno incontra solo uno dei due PI appartenenti al CI di tipo H e questodeve essere considerato pure se valido per il senso di marcia opposto;• K I = 1/2 perché un treno incontra ¼ dei PI validi per il proprio senso di marcia edappartenenti al CI di tipo I (le precedenze sono banalizzate ed anche la linea deveessere considerata banalizzata per quanto riguarda i PI S<strong>CMT</strong> di linea) però devonoessere considerati pure i PI incontrati e validi per il senso di marcia opposto;• La lunghezza L m di un messaggio completo è pari a 319 bit (255 bit del telegramma più3 Le 100 missioni al giorno sono pari ad una frequenza di un treno ogni 24 min per 20 ore su 24 per ciascunsenso di marcia.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO41 di 5364 bit di stabilità).• Come da specifica (vedere il relativo capitolo del vol. 1 delle SRS [3]) vale F b = 50 kbit/s.• Per la scelta dei valori del BER si veda il relativo capitolo del vol.1 delle SRS [3].Per il significato dei simboli nelle tabelle e per l’espressione di calcolo di P et si veda il § 8.2.2.Considerando il BER = 10 -6 vale:F b (bit/s) L a (cm) V mf (km/h) P et N err_anno5 10 4 50 80 4,7 10 -13 3,4 10 -55 10 4 60 80 1,6 10 -15 10 -75 10 4 50 150 2,6 10 -7 195 10 4 60 150 1,3 10 -8 1Tabella 26 – Contributo dell’airgap (con BER = 10 -6 ) agli errori su una linea di 150 km a d.b. senza BAccConsiderando il BER = 10 -7 vale:F b (bit/s) L a (cm) V mf (km/h) P et N err5 10 4 50 80 1,4 10 -16 10 -85 10 4 60 80 9,4 10 -20 6,7 10 -125 10 4 50 150 3,5 10 -9 2,5 10 -15 10 4 60 150 7,1 10 -11 5 10 -3Tabella 27 – Contributo dell’airgap (con BER = 10 -7 ) agli errori su una linea di 150 km a d.b. senza BAcc8.2.4 Considerazioni sull’errore introdotto dall’airgapOsservando i valori indicati nelle tabelle riportate nei § 8.2.3.1 e 8.2.3.2 e considerando che ildato BER = 10 -6 rappresenta un valore di worst case (vedere vol.1 delle SRS [3]), si concludeche, per la verifica dei requisiti di affidabilità del SST, l’interferenza dell’airgap possa esseretrascurata.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO42 di 538.3 ManutenibilitàObiettivo dei successivi paragrafi è quello di definire i requisiti da attribuire agli indici dimanutenzione correttiva per il SST e SSB. Per gli altri aspetti progettuali relativi allamanutenibilità si veda il capitolo <strong>RAM</strong> del volume 1 delle SRS [3].8.3.1 Definizione degli indici di manutenibilitàIl tempo tra il verificarsi del guasto ed il ripristino della condizione di corretto funzionamento,può essere scomposto in diversi intervalli i cui responsabili per il rispetto del tempo sono sia ifornitori sia il personale che gestisce la manutenzione degli IS e dei mezzi di trazione.Tali intervalli di tempo sono di seguito individuati e descritti in funzione del tipo di operazioneda svolgere.• Individuazione del guasto: tempo che intercorre tra il verificarsi del guasto e la presacoscienza del tipo di guasto (quali funzioni sono indisponibili).Responsabile per il rispetto del tempo: progettisti dei requisiti e fornitori apparati.• Informazione ai responsabili: nel caso di guasto a bordo equivale al tempo cheintercorre tra la presa coscienza del tipo di guasto da parte del PdM e la comunicazionedell’informazione al responsabile al movimento (DM o DCT); nel caso di guasto a terraequivale al tempo che intercorre tra la presa coscienza del tipo di guasto da parte del PdMo del responsabile al movimento, se esiste un sistema centralizzato di diagnostica delSST, e la comunicazione dell’informazione al personale responsabile della manutenzione(squadra lavori).Responsabile per il rispetto del tempo: personale <strong>FS</strong>.• Raggiungimento termine corsa/luogo di intervento: nel caso di guasto a bordo,equivale al tempo medio che intercorre tra la comunicazione del guasto al responsabiledel movimento ed il raggiungimento, da parte del treno, della stazione dove termina lacorsa o del luogo dove comunque è ripristinata la completa disponibilità del sistema (peresempio tramite l’utilizzo di un mezzo di riserva); nel caso di guasto a terra equivale altempo che intercorre tra la comunicazione del guasto alla squadra lavori ed il momento incui questa raggiunge il luogo dove occorre effettuare la riparazione/sostituzione (taletempo contiene anche i tempi accessori necessari alla squadra per gli spostamenti, perprepararsi e procurarsi l’attrezzatura e gli strumenti).Responsabile per il rispetto del tempo: PdM e personale addetto alla manutenzione diterra.• Verifica ed isolamento del guasto: è il tempo necessario per verificare la presenza delguasto e l’individuazione della parte di apparato più piccola su cui intervenire per lasostituzione o riparazione.Responsabile per il rispetto del tempo: fornitori apparati e personale di manutenzione.• Sostituzione/riparazione del componente: tempo che intercorre tra l’inizio dell’azione diintervento della squadra di manutenzione, nel luogo dove avviene l’intervento (binario,officina o locomotiva), e la completata sostituzione del componente guasto.Responsabile per il rispetto del tempo: progettisti dei requisiti, fornitori apparati epersonale di manutenzione.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO43 di 53• Riattivazione del sistema: tempo che intercorre tra la conclusa sostituzione delcomponente guasto ed il momento in cui il sistema è pronto per essere nuovamenteutilizzato (comprende l’inizializzazione ed i test di corretto montaggio/funzionamentotramite verifica manuale o tramite l’utilizzo di un tool).Responsabile per il rispetto del tempo: fornitori apparati e personale di manutenzione.Si ricorda che l’intervento di manutenzione correttiva può essere svolto solamente dapersonale autorizzato ed opportunamente addestrato e che, nel caso del SSB, l’intervento ègeneralmente operato in officina. Una volta raggiunto il termine corsa con o senza l’ausilio diun mezzo di riserva, deve quindi anche essere considerato il tempo necessario perorganizzare ed effettuare il trasferimento in officina (durante questo tempo il mezzo non ècomunque considerato in servizio così come nel caso in cui la corsa sia terminata tramitel’ausilio di un mezzo di riserva).Al fine di esprimere i requisiti di manutenibilità si definiscono due tempi: MTTR e MTTR eff .• MTTR rappresenta il tempo medio tra il verificarsi del guasto ed il ripristino dellecondizioni di regolari di funzionamento nel sistema ferroviario.MTTR è un indice significativo di progettazione per i fornitori e per <strong>FS</strong> poiché, in presenzadi guasto con impatto sulla circolazione, rappresenta il tempo medio di servizio durante ilquale il sistema funziona in condizioni degradate e quindi in situazione di protezioneridotta, mentre per guasti che non hanno impatto sulla regolarità di marcia rappresenta unparametro di calcolo dei requisiti di affidabilità in presenza di sistemi ridondati;MTTR assume un significato diverso per il SSB e SST poiché, nel primo caso, l’interventodi manutenzione è svolto in una opportuna officina essendo oramai la disponibilità delsistema ferroviario ripristinata tramite la sostituzione della locomotiva con una con S<strong>CMT</strong>funzionante (si ipotizza infinito il numero di riserve) mentre nel secondo caso lariparazione è svolta sul campo e quindi con il sistema ancora indisponibile.Per il SSB il valore di MTTR comprende i seguenti intervalli di tempo:• individuazione del guasto;• informazione ai responsabili;• raggiungimento termine corsa/luogo di intervento.Per il SST invece il valore di MTTR comprende:• individuazione del guasto;• informazione ai responsabili;• raggiungimento termine corsa/luogo di intervento.• isolamento del guasto;• sostituzione/riparazione del componente;• riattivazione del sistema.• MTTReff rappresenta il tempo medio necessario per l’intervento di manutenzionecorrettiva.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO44 di 53MTTR eff è il requisito di manutenibilità rivolto al fornitore dei componenti del sistema.Sia per il SSB che per SST il valore di MTTR eff comprende i seguenti intervalli di tempo:• isolamento del guasto;• sostituzione/riparazione del componente;• riattivazione del sistema.Si deduce quindi che nel caso del SST, MTTR eff è incluso in MTTR contrariamente aquanto accade nel caso del SSB.8.3.1.1 Requisiti di manutenibilità del SSBSono due i valori di MTTR di riferimento per la verifica dei requisiti di affidabilità e disponibilitàdi progetto:• per guasti immobilizzanti o gravi o di servizio (vedere § 8.1.1.1) si considera un MTTRmedio pari a 4 h;• per guasti che non hanno impatto sulla regolarità d’esercizio, si considera un MTTR pari a48 h.Il requisito per MTTR eff è indipendente dalla tipologia di guasto ed è pari ad 1 h.8.3.1.2 Requisiti di manutenibilità del SSTSono due i valori di MTTR di riferimento per la verifica dei requisiti di affidabilità e disponibilitàdi progetto:• per guasti gravi o maggiori (vedere § 8.1.2.1) si considera un MTTR medio pari a 4 h;• per guasti che non hanno impatto sulla regolarità d’esercizio, si considera un MTTR pari a48 h.Il requisito per MTTR eff è indipendente dalla tipologia di guasto ed è pari ad 1 h.8.3.2 Tempo medio annuale di manutenzione correttivaNoto il numero medio di guasti ammessi, si può stimare il tempo totale di ore di manutenzionecorrettiva richiesto in un anno dal sistema <strong>CMT</strong> sulle linee di riferimento.8.3.2.1 Tempo medio di manutenzione correttiva per il SSBIl tempo che la squadra lavori deve spendere per riparare un guasto ad un componente delSSB è il MTTR eff ; non si considerano quindi i tempi di attesa dovuti a ragioni organizzative odi logistica così come è escluso il tempo necessario per far raggiungere l’officina al mezzoguasto.8.3.2.1.1 Mezzi di trazione “ordinari”In questo caso vale:• Numero medio di guasti, di qualsiasi categoria essi siano, ammessi in un anno = 37 (unguasto ogni 10 giorni - si veda il valore di w nel § 8.1.1.3.1)


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO45 di 53• MTTR eff = 1 h (come richiesto nel § 8.3.1.1).Il tempo totale stimato di manutenzione correttiva effettiva annua è quindi pari a 37 ore in unsistema caratterizzato un totale di 160 ore di funzionamento giornaliere svolte da 10 mezzi ditrazione “ordinari” che lavorano per circa 16 ore al giorno.8.3.2.1.2 Mezzi di trazione “pregiati”In questo caso vale:• Numero medio di guasti, di qualsiasi categoria essi siano, ammessi in un anno = 46 (unguasto ogni 8 giorni - si veda il valore di w nel § 8.1.1.3.2)• MTTR eff = 1 h (come richiesto nel § 8.3.1.1).Il tempo totale stimato di manutenzione correttiva effettiva annua è quindi pari a 46 ore in unsistema caratterizzato da un totale di 160 ore di funzionamento giornaliere svolte da 10 mezzidi trazione “pregiati” che lavorano per circa 16 ore al giorno.Il maggior numero di guasti, e quindi di ore di manutenzione, rispetto al caso di mezzi“ordinari”, va attribuito al maggior numero di componenti resi necessari per ridondare gliapparati. Il più alto numero di guasti “qualsiasi” è quindi il prezzo da pagare per ridurre i guasticon impatto sulla circolazione.8.3.2.2 Tempo medio di manutenzione correttiva per il SSTAnche per il SST, il tempo di manutenzione correttiva che la squadra lavori deve spendereper riparare un guasto è MTTR eff ; non si considerano quindi i tempi di attesa dovuti a ragioniorganizzative o di logistica per raggiungere il luogo di intervento.8.3.2.2.1 Linea banalizzata a d.b. con BAccIn questo caso vale:• Numero medio di guasti, di qualsiasi categoria essi siano, ammessi in un anno = 37 (unguasto ogni 10 giorni - si veda il valore di w nel § 8.1.2.3.1)• MTTR eff = 1 h (come richiesto nel § 8.3.1.2).Il tempo totale stimato di manutenzione correttiva effettiva annua è quindi pari a 37 ore peruna linea a d.b. con BAcc di 150 km caratterizzata da una popolazione di 648 PI di cui 423 aboe fisse.8.3.2.2.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAccIn questo caso vale:• Numero medio di guasti, di qualsiasi categoria essi siano, ammessi in un anno = 17 (unguasto ogni 22 giorni - si veda il valore di w nel § 8.1.2.3.2)• MTTR eff = 1 h (come richiesto nel § 8.3.1.2).Il tempo totale stimato di manutenzione correttiva effettiva annua è quindi pari a 17 ore peruna linea a d.b. di 150 km senza BAcc caratterizzata da una popolazione di 298 PI di cui 150a boe fisse, 100 a boe commutate ed i restanti ad una boa fissa ed una commutata.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO46 di 538.4 DisponibilitàNei paragrafi che seguono sono stimati i valori della disponibilità operativa e della disponibilitàintrinseca in funzione dei requisiti di affidabilità e manutenibilità espressi nei capitoliprecedenti.Nella trattazione non saranno presi in considerazione i guasti che non hanno impatto sullaregolarità di marcia perché essi non influenzano la disponibilità del sistema.Il presente documento non affronta il problema del calcolo e della gestione delle scorte, percui tutta l’analisi successiva sarà svolta trascurando l’ipotesi di indisponibilità delle scortee considerando illimitata la disponibilità dei mezzi di trazione di riserva attrezzatiS<strong>CMT</strong>.8.4.1 Disponibilità OperativaL’obiettivo di questo capitolo è la determinazione della Disponibilità Operativa per il SSB eSST <strong>CMT</strong>.La disponibilità operativa è un indice legato al servizio offerto e sarà calcolata per i sistemiinteri, costituiti da N t treni e dal previsto numero di PI, definiti negli scenari di riferimento (§7.1.1 e 7.1.2)La Disponibilità operativa A o è così definita:Ao=Tupdove:• T up è il tempo durante il quale S<strong>CMT</strong> è in servizio e funziona correttamente o è inattivo macomunque disponibile;Tup+ T• T down è il tempo durante il quale S<strong>CMT</strong> non è disponibile.downPotendo considerare nullo il tempo di manutenzione preventiva da dedicare ai componenti dibordo e di terra del sistema <strong>CMT</strong>, T down rappresenta il tempo di ripristino della condizioneoperativa di normale funzionamento del sistema preso a riferimento.Si può anche approssimare:dove:Ao=MTBFMTBF + MTTR


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO47 di 53• MTBF è il tempo tra due guasti che comportano una perturbazione alla circolazioneconsiderando sia il tempo di effettivo funzionamento sia quello di stand by freddo tra dueaccensioni;• MTTR è definito nel § 8.3.1;Come avvenuto per gli indici di affidabilità e manutenibilità, verrà sviluppata una trattazioneindipendente per il SSB e SST.8.4.1.1 Disponibilità Operativa per il SSBSi valuta, di seguito, il valore della Disponibilità Operativa per il sistema costituito da N t mezzi“ordinari” e “pregiati” in funzione delle tipologie di guasto che comportano un impatto sullaregolarità di marcia.8.4.1.1.1 Mezzi di trazione “ordinari”Con riferimento ai § 8.1.1.3 e 8.1.1.3.1 valgono:• Per guasti immobilizzanti o gravi che interessano il sistema di riferimento definito nel §7.1.1:MTBF SB_miss_23 = 13.128 h• Per guasti di servizio:MTBF SB_miss_1 = 2.904 hIndipendentemente se il guasto è immobilizzante o grave o di servizio e con riferimento al §8.3.1.1 vale:• MTTR = 4 hNella tabella che segue, per il sistema preso a riferimento, si riassumono i valori diDisponibilità Operativa, in presenza di mezzi “ordinari”, calcolati con l’espressione riportatanel § 8.4.1, ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo.Tipo di guasto Disponibilità Operativa Tempo annuo di indisponibilitàImmobilizzante o grave 0,9997 2,7 hDi servizio 0,99862 12 hTabella 28 – Disponibilità Operativa per il sistema costituito da N t SSB di mezzi “ordinari”8.4.1.1.2 Mezzi di trazione “pregiati”Con riferimento ai § 8.1.1.3 e 8.1.1.3.2 valgono:• Per guasti immobilizzanti o gravi che interessano il sistema di riferimento definito nel §7.1.1:MTBF SB_miss_23 = 21.888 h• Per guasti di servizio:


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO48 di 53MTBF SB_miss_1 = 14.592 hIndipendentemente se il guasto è immobilizzante o grave o di servizio e con riferimento al §8.3.1.1 vale:• MTTR = 4 hNella tabella che segue, per il sistema preso a riferimento, si riassumono i valori diDisponibilità Operativa, in presenza di mezzi “pregiati”, calcolati con l’espressione riportatanel § 8.4.1 ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo.Tipo di guasto Disponibilità Operativa Tempo annuo di indisponibilitàImmobilizzante o grave 0,99982 1,6 hDi servizio 0,99973 2,4 hTabella 29 – Disponibilità Operativa per il sistema costituito da N t SSB di mezzi “pregiati”8.4.1.2 Disponibilità Operativa per il SSTSi valuta, nei successivi paragrafi, il valore della Disponibilità Operativa per le intere linee diriferimento definite nei § 7.1.2.1 (linea banalizzata di 150 km a d.b. con BAcc) e 7.1.2.2 (lineadi 150 km a d.b. senza BAcc) in funzione delle tipologie di guasto che comportano un impattosulla regolarità di marcia.8.4.1.2.1 Linea banalizzata a d.b. con BAccCon riferimento al § 8.1.2.3.1 valgono:• Per guasti gravi:MTBF ST_miss_2 = 792 h• Per guasti maggiori:MTBF ST_miss_1 = 528 hPer quanto indicato al § 8.3.1.2, vale:• MTTR = 4 hNella tabella che segue si riassumono i valori di Disponibilità Operativa, calcolati conl’espressione riportata nel § 8.4.1, ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo per unalinea banalizzata di 150 km a d.b. con BAcc.Tipo di guasto Disponibilità Operativa Tempo annuo di indisponibilitàGrave 0,99497 44 hMaggiore 0,99248 66 hTabella 30 – Disponibilità Operativa per una linea banalizzata di 150 km a d.b. con BAcc


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO49 di 538.4.1.2.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAccCon riferimento al § 8.1.2.3.2 valgono:• Per guasti gravi:MTBF ST_miss_2 = 2.568 h• Per guasti maggiori:MTBF ST_miss_1 = 1.488 hPer quanto indicato al § 8.3.1.2, vale:• MTTR = 4 hNella tabella che segue si riassumono i valori di Disponibilità Operativa, calcolati conl’espressione riportata nel § 8.4.1, ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo per unalinea non banalizzata di 150 km a d.b. senza BAcc.Tipo di guasto Disponibilità Operativa Tempo annuo di indisponibilitàGrave 0,99844 13,6 hMaggiore 0,99732 23,5 hTabella 31 – Disponibilità Operativa per una linea non banalizzata di 150 km a d.b. senza BAcc8.4.2 Disponibilità intrinsecaCon riguardo al solo tempo di esercizio e di intervento di manutenzione correttiva (sonotrascurati tutti i tempi accessori di natura organizzativa e logistica) si definisce la DisponibilitàIntrinseca A i :MTBFeffAi=MTBF + MTTReffdove MTTR eff per il SSB e SST sono definiti nel § 8.3.1 mentre i valori di MTBF eff sarannoconsiderati in funzione delle categorie di guasto che comportano una perturbazione allacircolazione.Analogamente alla Disponibilità Operativa, quella Intrinseca sarà calcolata per i sistemi interi,costituiti da N t treni e dal previsto numero di PI, definiti negli scenari di riferimento (§ 7.1.1 e7.1.2); la trattazione verrà sviluppata in maniera indipendente per il SSB e SST.eff8.4.2.1 Disponibilità intrinseca per il SSBSi valuta, di seguito, il valore della Disponibilità Intrinseca per i mezzi “ordinari” e “pregiati” infunzione delle tipologie di guasto che comportano un impatto sulla regolarità di marcia.


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO50 di 538.4.2.1.1 Mezzi di trazione “ordinari”Con riferimento al § 8.1.1.3.1 valgono:• Per guasti immobilizzanti o gravi che interessano il sistema di riferimento definito nel §7.1.1:MTBF SB_miss_23,eff = MTBF SB_miss_23 * d c = 8.752 h• Per guasti di servizio:MTBF SB_miss_1,eff = MTBF SB_miss_1 * d c = 1.936 hIndipendentemente se il guasto è immobilizzante o grave o di servizio e con riferimento al §8.3.1.1 vale:• MTTR eff = 1 hNella tabella che segue, per il sistema preso a riferimento, si riassumono i valori diDisponibilità Intrinseca, in presenza di mezzi “ordinari”, calcolati con l’espressione riportatanel § 8.4.2 ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo.Tipo di guasto Disponibilità Intrinseca Tempo annuo di indisponibilitàImmobilizzante o grave 0,999886 1 hDi servizio 0,999483 4,5 hTabella 32 – Disponibilità Intrinseca per il sistema costituito da N t SSB di mezzi “ordinari”8.4.2.1.2 Mezzi di trazione pregiatiCon riferimento al § 8.1.1.3.2 valgono:• Per guasti immobilizzanti o gravi che interessano il sistema di riferimento definito nel §7.1.1:MTBF SB_miss_23,eff = MTBF SB_miss_23 * d c = 14.592 h• Per guasti di servizio:MTBF SB_miss_1,eff = MTBF SB_miss_1 * d c = 9.728 hIndipendentemente se il guasto è immobilizzante o grave o di servizio e con riferimento al §8.3.1.1 vale:• MTTR eff = 1 h


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO51 di 53Nella tabella che segue, per il sistema preso a riferimento, si riassumono i valori diDisponibilità Intrinseca in presenza di mezzi “pregiati”, calcolati con l’espressione riportata nel§ 8.4.2 ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo.Tipo di guasto Disponibilità Intrinseca Tempo annuo di indisponibilitàImmobilizzante o grave 0,999931 0,6 hDi servizio 0,999897 0,9 hTabella 33 – Disponibilità Intrinseca per il sistema costituito da N t SSB di mezzi “pregiati”8.4.2.2 Disponibilità intrinseca per il SSTSi valuta, nei successivi paragrafi, il valore della Disponibilità Intrinseca per le intere linee diriferimento definite nei § 7.1.2.1 (linea banalizzata di 150 km a d.b. con BAcc) e 7.1.2.2 (lineadi 150 km a d.b. senza BAcc) in funzione delle tipologie di guasto che comportano un impattosulla regolarità di marcia.8.4.2.2.1 Linea banalizzata a d.b. con BAccConsiderando i componenti del SST funzionanti 24 h su 24, non vi è distinzione tra MTBF eMTBF eff per cui con riferimento al § 8.1.2.3.1 valgono:• Per guasti gravi:MTBF ST_miss_2 = 792 h• Per guasti maggiori:MTBF ST_miss_1 = 528 hIndipendentemente se il guasto è grave o maggiore e con riferimento al § 8.3.1.2 vale:• MTTR eff = 1 hNella tabella che segue si riassumono i valori di Disponibilità Intrinseca, calcolati conl’espressione riportata nel § 8.4.2, ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo per unalinea banalizzata di 150 km a d.b. con BAcc.Tipo di guasto Disponibilità Operativa Tempo annuo di indisponibilitàGrave 0,998739 11 hMaggiore 0,99811 16,5 hTabella 34 – Disponibilità Intrinseca per una linea banalizzata di 150 km a d.b. con BAcc


<strong>SISTEMA</strong> <strong>CMT</strong> <strong>FS</strong> – <strong>ANALISI</strong> <strong>RAM</strong> <strong>PRELIMINARE</strong>S<strong>CMT</strong> – VOL 1 – APPEN<strong>DI</strong>CE G <strong>Codifica</strong>: <strong>DI</strong> TC PATC ST CM 01 M02 BFOGLIO52 di 538.4.2.2.2 Linea non banalizzata a d.b. senza BAccConsiderando i componenti del SST funzionanti 24 h su 24, non vi è distinzione tra MTBF eMTBF eff per cui con riferimento al § 8.1.2.3.2 valgono:• Per guasti gravi:MTBF ST_miss_2 = 2.568 h• Per guasti maggiori:MTBF ST_miss_1 = 1.488 hIndipendentemente se il guasto è grave o maggiore e con riferimento al § 8.3.1.2 vale:• MTTR eff = 1 hNella tabella che segue si riassumono i valori di Disponibilità Intrinseca, calcolati conl’espressione riportata nel § 8.4.2, ed il corrispondente tempo di indisponibilità annuo per unalinea non banalizzata di 150 km a d.b. senza BAcc.Tipo di guasto Disponibilità Operativa Tempo annuo di indisponibilitàGrave 0,999611 3,4 hMaggiore 0,99933 5,8 hTabella 35 – Disponibilità Intrinseca per una linea di 150 km a d.b. senza BAcc

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