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PAI-PL, l'innovazione per la sicurezza dei Passaggi a livello

PAI-PL, l'innovazione per la sicurezza dei Passaggi a livello

PAI-PL (Protezione Automatica Integrativa dei Passaggi a Livello) è il nome di una innovativa tecnologia ausiliaria dedicata al rilevamento di ostacoli presenti nei Passaggi a Livello ferroviari, nell’area delimitata dalle barriere. Basata su sistemi laser o radar è in grado di prevenire il rischio di impatto tra i treni ed eventuali veicoli che, fermi o in movimento, occupino l'interno dell'area monitorata durante la chiusura delle barriere.

Il Sistema LCP (Level Crossing Protection) proprietario GCF per applicazioni PAI-PL di tipo radar è un sistema SIL 4, di assoluta sicurezza, qualificato in conformità alla specifica RFI DTCSTSSSTB SR IS 05 001 C e già conforme ai più recenti standard RFI DT ST SCCS IT IS 092 268 A.

La flessibilità installativa lo rende adatto anche a situazioni "difficili", la tecnologia radar ne garantisce l'efficacia anche con condizioni meteo estreme. L'installazione non richiede onerose lavorazioni per opere civili.

Affidabile ed economico non necessita in intervento umano: è in grado di rilevare qualsiasi ostacolo di dimensioni a partire dai 40 cm e, nel caso, di agire in automatico sul sistema di segnalamento inviando il segnale di “Via impedita”. A tutto vantaggio della sicurezza.

Pai-Pl, la tecnologia a servizio della sicurezza

Level Crossing Protection (LCP) è un sistema PAI-PL a tecnologia radar progettato per il controllo automatico dell’attraversamento di passaggi a livello dotati di barriere complete.
Il suo scopo è di rilevare la presenza di ostacoli rimasti intrappolati all’interno del passaggio a livello durante la chiusura delle barriere, evitando in tal modo il rischio di collisioni tra veicoli e treni e garantendo la sicurezza dei passaggi a livello.

LCP esegue il monitoraggio dell’area del PL mediante sensori radar installati su apposite paline di sostegno a loro volta collegate ad una logica di controllo fail-safe che si relazione con l’Impianto di Segnalamento (IS).
Quando le barriere dei passaggi a livello si chiudono i sensori radar scansionano l'area del PL e, se viene trovato un ostacolo, la logica di controllo del sistema non eroga il segnale di consenso all’impianto di segnalamento, il quale provvederà ad impedire il passaggio del treno.

Nella sua configurazione “standard” il Sistema LCP 3.0 proprietario GCF si compone di 6 sottosistemi:

LCP GCF Sottosistemi

Sottosistema di Monitoraggio Area PL (SSM). Installato a piazzale su apposite paline è costituito essenzialmente da sensori radar dedicati a rilevare in modo sicuro lo stato di occupazione/libertà dell’area del passaggio a livello individuando eventuali ostacoli.
Sottosistema di Elaborazione (SSE). Unità logica fail-safe che raccoglie ed elabora le informazioni trasmesse da uno o più SSM e gestisce l’interfacciamento con gli impianti di Segnalamento.
Sottosistema di Acquisizione Video (SSAV) Costituito da una o più telecamere e dal software di gestione installato sul PC industriale interno all’armadio.
Sottosistema Raccolta Dati (SSRD) Costituito da PC e dispositivi/software necessari a raccogliere/storicizzare i dati da SSE e da SSAV ed a trasmetterle al Sottosistema di posto centrale.
Sottosistema di Posto Centrale (SSPC) Costituito da un server che si occupa della memorizzazione delle informazioni e dai client che le visualizzano agli operatori. Consente la supervisione dei vari impianti PAI-PL in linea (massimo 300 impianti, anche di fornitori deversi) connessi tramite architettura Client Server.
Sottosistema Diagnostico costituito dai Tools e dagli strumenti che permettono la configurazione, la verifica funzionale e lo scarico dei dati dal Sottosistema di Elaborazione.

L'opzione per la tecnologia radar, le dimensioni contenute degli elementi di sistema, le caratteristiche di interoperabilità e l'architettura Client-Server tale da renderlo compatibile con altri sistemi tecnologici PAI-PL costituiscono vantaggi competitivi qualificanti e misurabili in termini di flessibilità, economicità, affidabilità.


Configurazione del sistema Pai-Pl

Palina radar

Immune a eventi atmosferici

Palina radar

Sensoristica Radar a 77GHz
Ampio campo visivo (FOV)

Segnalamento

Segnale di Via impedita

Armadio LCP

Interfaccia con segnalamento

Convoglio bloccato

Blocco treno automatico

Reference Object

privo di alimentazione
per autotaratura radar

Reference Object

privo di alimentazione
per autotaratura radar

Area monitorata

Area monitorata: fino a 370mq
Ostacoli rilevati: da 40 cm

Acquisizione video

IP camera
Streaming a server centrale
  • Palina radar

    Immune a eventi atmosferici
  • Palina radar

    Sensoristica Radar a 77GHz
    Ampio campo visivo (FOV)
  • Segnalamento

    Segnale di Via impedita
  • Armadio LCP

    Interfaccia con segnalamento
  • Convoglio bloccato

    Blocco treno automatico
  • Reference Object

    privo di alimentazione
    per autotaratura radar
  • Reference Object

    privo di alimentazione
    per autotaratura radar
  • Area monitorata

    Area monitorata: fino a 370mq
    Ostacoli rilevati: da 40 cm
  • Acquisizione video

    IP camera
    Streaming a server centrale

Il Sottosistema di monitoraggio (SSM)

È composto tipicamente da una coppia di paline radar e da 2 Reference Object.
Le paline radar contengono nella parte posteriore l’elettronica di alimentazione e le giunzioni ottiche e sono dotate, nella parte anteriore, di sensori radar a 77GHz che scansionano costantemente l’area PL e, tramite connessione in fibra ottica, trasmettono informazioni all’Armadio LCP.

Alle paline radar, all’occorrenza estensibili a 4 elementi, sono affiancati da 2 a 4 “Reference Object”: posati esternamente all’area PL i “bersagli di riferimento”, elementi totalmente passivi (privi di alimentazione), permettono al sistema di auto-tararsi, diagnosticando e garantendo il corretto funzionamento delle apparecchiature.

Il sistema prevede, inoltre, l’installazione a piazzale, su palo VTR alto fino a 5 mt. di un “kit telecamera” ausiliario che, composto essenzialmente da una IP camera e da una cassetta di alimentazione, provvede alla trasmissione continua di immagini dell’area PL al Server centrale. Dall’Ufficio Movimento è così possibile all'occorrenza monitorare in diretta il PL e verificare le cause per sui il sistema ha autonomamente attivato un blocco automatico della circolazione ferroviaria.

Le paline radar, su struttura metallica alta 1 mt, sono fissate approssimativamente alla stessa quota del piano del ferro, su apposite solette in CLS atte a prevenire la crescita di vegetazione davanti ai sensori. L’area di monitoraggio viene individuata e delimitata con esattezza mediante l’apposizione di appositi cordoli gialli ai margini della sede stradale.

PAI-PL GCF LCP

Il Sottosistema di Elaborazione (SSE)

Secondo elemento del sistema LCP, provvede ad effettuare l’elaborazione delle informazioni trasmesse, tramite fibra ottica, da uno o più Sottosistemi di Monitoraggio, gestendo l’interfacciamento con l’impianto di segnalamento. È collocato in un Armadio LCP, solitamente installato negli spazi limitrofi al PL, in cui trovano posto anche Cavi di Alimentazione e Fibra MultiMode ed è connesso al Posto centrale tramite cavo IS 8x1, cavo di alimentazione e fibra singleMode (le connessioni di Linea).

Costituisce il vero "cuore" del sistema: connesso tramite Fibra Ottica con Paline radar, Ip camera e Posto Centrale; Riceve il segnale di chiusura del PL (contatti KPL); scansiona l’area PL grazie alle paline radar; decide se concedere il segnale di consenso (CsPAI); gestisce il relè di allarme (AllPAI); tramite il Sottosistema di Raccolta Dati (SSRD) provvede al salvataggio locale LOG e video.

Posto Centrale (PCCS) 

È la postazione centralizzata che consente la supervisione di vari Impianti PAI-PL (massimo 300 impianti, anche di differenti fornitori) esponendo le informazioni al personale di Movimento e di Manutenzione tramite architettura Client Server. In pratica, presso l’Ufficio Movimento (Posizione Unificata), un Server master riceve i dati di tutti i PAI-PL installati in tratta ed è in grado di rappresentarli su un solo monitor, evitando il proliferare di monitor in Ufficio Movimento.

Compatibilità Totale. Il PCCS GCF è conforme allo standard di interoperabilità IT268 che consente di condividere le informazioni con i PCCS di altri fornitori installando negli uffici Movimento una sola postazione per tutti i PL della tratta.

PAI-PL GCF Rete Dati


I Vantaggi della tecnologia Radar

L’impiego di tecnologia radar di derivazione automotive (usa gli stessi sensori installati sulle autovetture a guida autonoma) garantisce una totale immunità rispetto ai problemi di rifrazione ottica che, in condizioni meteo avverse, possono perturbare l’affidabilità delle tecnologie laser. L’alta frequenza di campionamento che li caratterizza rende i sensori radar affidabili ed efficienti in qualsiasi periodo dell’anno e in qualsiasi contesto climatico. Il sistema LCP è testato per sopportare condizioni meteo estreme: continua ad operare con pioggia fino a 100 mm/h (100 lt/h) per mq, con precipitazioni nevose (testato con accumuli fino a 30 cm) ed in presenza di nebbia anche in caso di visibilità orizzontale nulla.

  • Ampio campo visivo
  • Flessibile
  • Resistente
  • Basso consumo
  • Ampio campo visivo

    Ampio campo visivo (FOV)

    L’ampia FOV (Field of view ) dei sensori radar consente il monitoraggio sicuro di aree di ampiezza fino a 370 mq, 3 volte superiore all’estensione di 105 mq prevista dalle specifiche RFI.

    Sensoristica Radar con altra frequenza di campionamento a 77GHz

  • Flessibile

    Installazione flessibile

    Le ridotte dimensioni delle paline e degli elementi  del sistema a piazzale rendono il Sottosistema di monitoraggio (SSM) particolarmente flessibile, consentendone l’installazione in svariate posizioni e garantendone l’applicabilità anche in contesti critici.

    Per la sua installazione non sono necessarie onerose opere civili: è sufficiente realizzare una semplice soletta in CLS atta a isolare gli elementi dalla crescita di vegetazione.

  • Resistente

    Resistente nel tempo

    La tecnologia radar non necessita del supporto di organi di movimento. A differenza delle apparecchiature laser che devono esse montati su supporti mobili, i sensori radar non comportano l'uso di supporti meccanici delicati e critici, motivo per cui le paline e il sistema di monitoraggio risultano più resistenti nel tempo.

  • Basso consumo

    Basso consumo

    L’intero sistema, alimentato a rete, prevede un assorbimento compreso tra i 110 ed i 150VA, in funzione della tipologia di configurazione eseguita.

Tools di supporto

Manutenzione, configurazione, riprogettazione del sistema in caso di modifiche del PL possono essere svolte in completa autonomia grazie alla serie di tools di supporto, intuitivi e di facile impiego, forniti in licenza perpetua da GCF.

Sono disponibili, nello specifico, i seguenti Tool:
DeST (Design System Tool), applicazione che consente all’operatore di progettare l’installazione del Sistema PAI-PL, costruendo la planimetria con tutti gli elementi presenti.
DCT (Diagnostic and Configuration Tool), applicazione impiegata dal manutentore per il monitoraggio del sistema LCP e dei suoi sottosistemi.
RadarConfigurator, applicazione che consente all’operatore di impostare un nuovo identificativo ad un radar
VCT (Verification Configuration Tool) e VAL (Validation Tool), applicazioni che consentono di verificare e validare i file di configurazione del sistema.

PAI-PL GCF Tool

Pail-Pl: l'impegno per la messa in sicurezza dei Passaggi a Livello

I PL della Rete Ferroviaria ItalianaI PL della Rete Ferroviaria Italiana

I Passaggi a livello lungo la rete ferroviaria italiana

Sui 16.800 chilometri di linee attive della rete ferroviaria italiana (24.200 chilometri totali) sono presenti – dati 2022 – circa 4.200 passaggi a livello, punti d’intersezione “a raso” fra strada e binari.

Fin dagli anni novanta RFI, considerando il sistema dei passaggi a livello obsoleto e fonte di pericolo soprattutto a causa della distrazione dei conducenti di autoveicoli, si è adoperata per evitarne l’inserimento su linee di nuova costruzione e per sostituire gli esistenti con attraversamenti più funzionali, come sottopassi e cavalcavia.

L’intervento, costante nel tempo, ha consentito progressivamente di ridurre i 7.700 passaggi a livello presenti nel 2000 ai 5.700 del 2010, fino ai 4.200 attuali, per il 90% collocati lungo “linee secondarie”, ossia linee con meno di 40 passaggi ferroviari al giorno.

Nel complesso, da inizio anni ‘90 sono state eliminate circa 8mila interferenze fra strada e ferrovia con un investimento pari a 1,7 miliardi di euro da parte di RFI. Negli ultimi 10 anni sono stati soppressi in media 145 Passaggi a livello l’anno. 

La recente messa a punto della tecnologia PAI-PL (Protezione Automatica Integrativa dei Passaggi a Livello) offre oggi una soluzione alternativa che, rispetto alla realizzazione di opere civili quali cavalcavia e sottopassi, presenta indubbi vantaggi quanto a tempi di progettazione, approvazione e realizzo, a flessibilità rispetto al contesto ambientale, e ai costi indubbiamente minori.


La distrazione uccideLa distrazione uccide

La distrazione uccide

Mancato rispetto delle regole, fretta, distrazione e comportamenti abitudinari errati sono le principali cause degli incidenti ai passaggi a livello.

Nel 98% dei casi dipendono dal mancato rispetto del Codice della Strada (art. 147). Automobilisti, motociclisti, ciclisti e pedoni, spesso indisciplinati o distratti da smartphone e dispositivi elettronici, sottovalutano i rischi connessi all’attraversamento di un passaggio a livello, mettendo in pericolo la propria vita, quella degli altri utenti della strada e di quanti viaggiano in treno.
"La distrazione uccide!" è il il claim scelto da ILCAD (International Level Crossing Awareness Day) nel 2021, Anno Europeo delle Ferrovie, per una campagna di sensibilizzazione supportata da 52 Paesi nel mondo.

L’installazione di nuove tecnologie in grado di mitigare gli effetti spesso letali di comportamenti scorretti non deve esimere le persone dall’adottare comportamenti sicuri in prossimità delle intersezioni con le linee ferroviarie:
•    rispettare la segnaletica e i semafori stradali che proteggono i passaggi a livello
•    attraversare solo quando le barriere sono completamente alzate
•    fermarsi quando le sbarre sono in chiusura e attendere la riapertura delle barriere
•    non sollevare, non scavalcare né passare sotto le sbarre quando sono chiuse
•    osservare le norme del Codice della Strada (art. 147) tra cui, per esempio, l’obbligo di sgombrare il passaggio anche abbattendo una barriera se necessario.

LCP GCF 20191206 140507
LCP GCF 20191206 140446
LCP GCF 20191206 101127
LCP GCF 20191206 140623
LCP GCF 20191206 140528
LCP GCF 20191217 101305
LCP GCF 20220218 130832
LCP GCF 20220218 130842
LCP GCF Granaiolo PL2

 

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Pai-Pl, il sistema radar GCF: Scorci Fotografici delle installazioni a granaiolo e Loreo