Un'azienda polacca ha creato un prodotto innovativo in collaborazione con un colosso ferroviario mondiale.

• Smart Turnout Powered by Track Tec & Hitachi Rail è una soluzione che integra l'ultima generazione di scambi per linee ferroviarie ad alta velocità, dotati di un sistema CMS, integrato con un moderno azionamento elettroidraulico degli scambi.
• Tali soluzioni rientrano nella nuova strategia PKP PLK, che comprende azioni volte a migliorare la sicurezza e l'efficienza del traffico ferroviario.
• Lo scambio è l'elemento più critico dell'infrastruttura ferroviaria: dalla sua affidabilità dipendono la sicurezza, la capacità e la disponibilità della ferrovia.

"Vogliamo investire in Polonia e in Polonia perché vediamo un enorme potenziale qui, sia per lo sviluppo della nostra attività che per i moderni sistemi ferroviari, in particolare per l'alta velocità. Siamo aperti a partnership locali per costruire la ferrovia del futuro con aziende polacche. Rispondendo alle esigenze contemporanee e anticipando le sfide future, siamo costantemente alla ricerca di nuove soluzioni che aumenteranno l'affidabilità e l'efficienza delle ferrovie in tutto il mondo . Una di queste soluzioni potrebbe essere un prodotto come Smart Turnout Powered by Track Tec & Hitachi Rail", afferma Paweł Przyżycki, CEO di Hitachi Rail Polska.

L'elemento più critico dell'infrastruttura ferroviaria

Gli scambi sono l'elemento più critico dell'infrastruttura ferroviaria: la loro affidabilità determina la sicurezza, la capacità e la disponibilità dei treni. Per garantire il corretto e ininterrotto funzionamento degli scambi, è essenziale un monitoraggio continuo, remoto e automatizzato, che sostituisca le ispezioni periodiche effettuate dagli addetti alla manutenzione.

Per questo motivo, Track Tec e Hitachi Rail hanno sviluppato una soluzione innovativa: un sistema di scambi integrato , comprendente uno scambio con un sistema CMS avanzato e un azionamento universale degli scambi in grado di funzionare con i sistemi di interblocco internazionali.

In Polonia ciò avverrebbe attraverso la standardizzazione delle interfacce a livello nazionale, in conformità con le istruzioni PKP PLK Ie-114, mentre nei mercati esteri ciò sarebbe possibile grazie alla compatibilità con lo standard EULYNX.

Possibilità di rilevamento precoce di irregolarità e guasti

Un ruolo significativo nella soluzione Smart Turnout Powered by Track Tec & Hitachi Rail è svolto dal CMS (Condition Monitoring System), un sistema per il monitoraggio delle condizioni tecniche delle infrastrutture, che offre un'ampia gamma di possibilità per il monitoraggio continuo del funzionamento di dispositivi e veicoli, l'analisi dei dati sui loro parametri operativi e la creazione di modelli predittivi.

Ciò consente il rilevamento tempestivo di irregolarità e guasti e, di conseguenza, l'ottimizzazione degli interventi di manutenzione. Il CMS contribuisce in modo significativo ad aumentare la sicurezza, l'efficienza e la durata delle apparecchiature, nonché a ridurre i costi operativi.

Inoltre, opera indipendentemente dai sistemi di controllo del traffico ferroviario esistenti, migliorando ulteriormente l'affidabilità ferroviaria . Ciò è particolarmente importante in un'epoca di crescenti attacchi informatici e di condizioni meteorologiche in rapida evoluzione, che rappresentano una minaccia significativa per l'integrità dei sistemi ferroviari.

Nella soluzione Smart Turnout Powered by Track Tec & Hitachi Rail, il sistema CMS è costituito da quattro moduli di misurazione indipendenti ma cooperanti.

Il primo (M1) è un modulo elettrico che misura e registra i parametri elettrici (corrente e tensione) dell'alimentatore dell'azionamento e il loro tempo di commutazione. Ciò consente l'analisi della correttezza del ciclo di commutazione e il rilevamento di un aumento della resistenza meccanica. Ciò consente una migliore previsione della disponibilità dell'azionamento e dello switch.

Misure preventive appropriate, adottate grazie all'entrata in funzione del modulo M1, aumenterebbero l'efficienza ferroviaria , ad esempio riducendo i ritardi dei veicoli sulle tratte. È importante sottolineare che questo modulo funziona come un sistema "overlay", ovvero non richiede alcuna interferenza con i sistemi di controllo o di alimentazione esistenti.

Valutazione delle condizioni dinamiche del tracciato e identificazione delle deviazioni

Il secondo modulo (M2) è un modulo vibroacustico basato su accelerometri che misurano le vibrazioni delle rotaie (fermate delle rotaie) trasmesse dalla traversina di scambio combinata.

Le variazioni nello spettro delle vibrazioni possono indicare danni alla superficie dei profili delle rotaie, alla superficie di rotolamento delle ruote dei veicoli o ai sistemi di sospensione delle ruote, nonché al degrado del pietrisco e della sottostruttura del binario.

I dati di misurazione consentono di valutare le condizioni dinamiche del tracciato, identificare eventuali deviazioni dalla norma e prevedere potenziali danni utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale. Il sistema può essere aggiornato e sviluppato attraverso l'utilizzo di algoritmi più recenti, inclusi quelli basati sull'apprendimento automatico.

Il modulo successivo (M3) è il modulo di posizione scambio-rotaia, in cui i sensori misurano costantemente la distanza tra lo scambio e la rotaia. Ciò consente di identificare irregolarità nel contatto tra lo scambio e la rotaia, sia in condizioni statiche che durante il passaggio del treno, prima di attivare un allarme nei sistemi di controllo del traffico ferroviario standard. Ciò migliorerebbe non solo la sicurezza del traffico ferroviario, ma anche la sua efficienza grazie a una previsione più accurata delle esigenze di manutenzione degli scambi.

Il modulo finale (M4) è il modulo meteorologico, che utilizza una stazione meteorologica e sensori di temperatura installati sulla rotaia per monitorare le condizioni atmosferiche come detriti, umidità e luce solare. Sulla base di queste informazioni, può emettere avvisi, ad esempio, sulla formazione di ghiaccio sulle rotaie, la cui temperatura viene anch'essa monitorata.

L'architettura del sistema CMS è stata progettata tenendo conto degli algoritmi di ML/AI. I flussi di dati sincronizzati dai moduli M1-M4 presentano formati coerenti e metadati operativi che facilitano l'apprendimento automatico e l'inferenza.

Hitachi Rail ha un fatturato annuo di oltre 7 miliardi di euro e impiega circa 24.000 persone in oltre 50 paesi.

L'azienda polacca Track Tec produce traversine ferroviarie in calcestruzzo precompresso e altri elementi in calcestruzzo adatti ai requisiti di tutti i principali sistemi ferroviari europei.