Verifica dati ERTMS/ETCS: ottimizzazione e validazione sistemi ferroviari.
Brief
L’ERTMS/ETCS (European Rail Traffic Management System / European Train Control System) rappresenta lo standard europeo per il controllo e la supervisione della marcia dei treni, progettato per garantire elevati livelli di sicurezza, interoperabilità e capacità della rete ferroviaria.
In Italia, la diffusione di questa tecnologia è particolarmente significativa: alla fine del 2025 la rete ad alta velocità conta 1.088 km di linee equipaggiate con ERTMS di livello 2, collocando il Paese tra i principali utilizzatori di questo sistema in Europa. L’estensione del sistema anche alle linee convenzionali rappresenta oggi uno degli obiettivi strategici dei programmi di sviluppo infrastrutturale nazionali ed europei.
In questo contesto, la correttezza dei dati di configurazione del sistema ERTMS/ETCS è un elemento fondamentale per garantire il corretto funzionamento del sistema di segnalamento e la sicurezza della circolazione ferroviaria.
NIER è stata coinvolta nelle attività di verifica tecnica e funzionale dei dati di ingegneria ERTMS, con l’obiettivo di supportare il cliente nella validazione dei dati di progetto e nell’individuazione di eventuali incongruenze prima delle fasi di test, integrazione e messa in servizio del sistema. Le attività sono state supportate da metodologie strutturate e da tool automatici di supporto alla verifica, tailorizzati sulle esigenze specifiche del cliente, permettendo di ridurre i tempi di analisi, limitare il rischio di errore umano e migliorare l’efficienza complessiva del processo di verifica.
Sfide di progetto
I progetti basati su ERTMS/ETCS richiedono la gestione di una grande quantità di dati di ingegneria tra loro strettamente interdipendenti. Tra questi rientrano, ad esempio:
- Piani Schematici ERTMS
- Dati di impianto e configurazione trackside
- Profili di velocità della linea
- Profili di gradiente
- Telegrammi e pacchetti ETCS associati ai Punti Informativi
La coerenza tra questi elementi rappresenta un aspetto critico per garantire il corretto funzionamento del sistema. Eventuali incongruenze o errori nei dati di configurazione possono infatti influenzare il comportamento del sistema lungo linea e generare criticità durante le fasi di integrazione e test.
Le attività di verifica manuale risultano particolarmente time-consuming, soggette a rischio di errore umano e difficilmente scalabili su linee ferroviarie lunghe o reti complesse con molti elementi da configurare e verificare.
La sfida del progetto è stata quindi quella di garantire un processo di verifica sistematico, tracciabile e replicabile, in grado di analizzare in modo strutturato i diversi artefatti progettuali e individuare tempestivamente eventuali anomalie o disallineamenti nei dati.
Soluzione
Per supportare il cliente, NIER ha definito e applicato una metodologia strutturata di verifica, basata su controlli ispettivi, checklist dedicate e strumenti software di supporto alla verifica, con l’integrazione di attività automatizzate per le fasi ripetitive e time-consuming.
Le attività di verifica hanno riguardato diversi elementi del sistema.
Verifica della documentazione di progetto
La verifica della documentazione di progetto è stata svolta per garantire:
- Chiarezza e testabilità dei requisiti: ogni requisito è stato valutato per assicurare che fosse chiaro, univoco, quantificabile (o misurabile) e testabile.
- Coerenza interna: controllo dell’allineamento tra i requisiti, evitando duplicazioni, sovrapposizioni o contraddizioni tra documenti.
- Tracciabilità completa: verifica che ogni requisito fosse correttamente collegato al livello superiore di progetto, garantendo la rintracciabilità all’interno della struttura gerarchica dei requisiti.
- Copertura dello scopo: conferma che i requisiti di ciascun livello coprissero integralmente i requisiti del livello superiore e rientrassero nello scopo definito dal documento.
Questa fase ispettiva preliminare ha permesso di organizzare correttamente i dati di input, preparando le successive verifiche guidate da checklist e strumenti software.
Verifica Progetto Funzionale di Base
Le verifiche sui Piani Schematici ERTMS, sui Dati di Impianto, sui Profili di Velocità e sui Gradienti sono state svolte mediante attività ispettive sulla documentazione tecnica di progetto.
Il processo di verifica è stato supportato dall’utilizzo di checklist di Applicazione Generica (AG), contenenti l’insieme dei controlli standard da eseguire sui diversi artefatti ERTMS.
A partire da queste checklist sono state generate, per ciascuna tratta o stazione analizzata, le checklist di Applicazione Specifica (AS), che raccolgono tutte le verifiche da effettuare nel contesto dell’infrastruttura considerata e consentono di tracciare in modo sistematico le attività svolte.
L’utilizzo delle checklist consente di uniformare le verifiche, aumentare la tracciabilità e velocizzare le analisi, pur mantenendo centrale il ruolo del verificatore per le valutazioni tecniche.
Verifica dei Telegrammi ETCS
Le attività di verifica dei telegrammi associati ai Punti Informativi sono state svolte attraverso un approccio semi-automatico e completamente automatizzato:
In modalità semi-automatica, integrando strumento software e il contributo diretto del verificatore, sono state eseguite:
- verifiche di coerenza e correttezza sintattica dei telegrammi, in conformità alle specifiche SUBSET-026.
- verifiche di consistenza dei dati rispetto alla documentazione di progetto.
In modalità completamente automatica, sono state svolte:
- verifiche di rigenerazione automatica dei telegrammi a partire dai dati di input secondo le regole di codifica previste dalle specifiche SUBSET-026 e SUBSET-036.
- verifiche di decodifica dei telegrammi per la ricostruzione dei dati di input e confronto tra i dati originali e quelli ricostruiti.
L’utilizzo degli strumenti software dedicati consente di ridurre significativamente i tempi di verifica e aumentando l’efficienza complessiva del processo.
In sintesi, l’integrazione tra verifiche ispettive, checklist strutturate e strumenti software ha permesso di rendere il processo di verifica più efficiente, sistematico e replicabile, facilitando l’individuazione di eventuali incongruenze nei dati di progetto.
Fasi di esecuzione
Analisi della documentazione di progetto
(Analisi della documentazione di progetto per assicurare tracciabilità, chiarezza e coerenza dei requisiti)
Configurazione degli strumenti di verifica
(Generazione delle checklist di Applicazioni Generica e Specifica per le stazioni e configurazione degli strumenti software per la verifica semi-automatica dei telegrammi ETCS)
Esecuzione delle verifiche tecniche
(Svolgimento delle verifiche ispettive sui Piani Schematici ERTMS, sui dati di impianto, sui profili di velocità e sui gradienti, insieme alle verifiche di coerenza e consistenza dei telegrammi ETCS)
Stesura dei Report di Verifica
(Redazione dei report tecnici contenenti l’esito delle verifiche e l’eventuale individuazione di non conformità o anomalie nei dati di progetto)
Gestione delle osservazioni e supporto al cliente
(Supporto al cliente nella gestione delle osservazioni emerse durante le attività di verifica e nelle successive fasi di assessment)
Risultati ottenuti
L’approccio metodologico adottato ha permesso di strutturare in modo efficace le attività di verifica dei dati ERTMS/ETCS, migliorando la tracciabilità dei controlli e l’affidabilità complessiva del processo di ingegneria.
Le attività svolte hanno consentito di:
- individuare tempestivamente incongruenze e anomalie nei dati di configurazione.
- migliorare la coerenza tra i diversi artefatti progettuali.
- supportare il cliente nelle attività di validazione dei dati prima delle fasi di integrazione e test.
- contribuire ad aumentare l’affidabilità e la qualità delle configurazioni ERTMS/ETCS.
- ridurre i tempi di verifica e limitare il rischio di errore umano grazie all’utilizzo di checklist e strumenti di analisi automatizzata.
Grazie alla collaborazione tra il team tecnico di NIER e il cliente, è stato possibile completare con successo le attività di verifica previste, supportando in modo efficace le successive fasi di integrazione e messa in servizio del sistema.