OPENTRACK :: Analisi dinamica dell'esercizio

Simulazione dinamica della circolazione ferroviaria a supporto della pianificazione infrastrutturale e della programmazione dell'esercizio.

OpenTrack, sviluppato da OpenTracK Railway Tecnology e di cui TPS è distributore ufficiale in Italia, è uno strumento con interfaccia user-friendly in grado di offrire un supporto analitico alla risoluzione dei problemi connessi alla pianificazione ferroviaria mediante la simulazione sincrona e basata sugli eventi della circolazione. Durante il processo di simulazione, OpenTrack, riproduce nel dettaglio il comportamento dinamico di tutti gli elementi che influenzano la circolazione ferroviaria, così come le mutue interazioni tra questi, consentendo l'analisi dinamica della circolazione ferroviaria simulata in tutti i suoi aspetti tecnico-operativi.

OpenTrack fornisce un valido supporto analitico per:

• pianificare le caratteristiche delle infrastrutture di progetto sulla base dei livelli di traffico desiderati;
• analizzare la capacità di linee o nodi e individuare gli elementi di criticità;
• effettuare valutazioni sul materiale rotabile (per fissarne, ad esempio, i requisiti prestazionali minimi in base all'esercizio che si intende realizzare);
• definire i programmi d'esercizio e valutarne la stabilità (capacità di riassorbire eventuali ritardi) utilizzando simulazioni ricorsive con scenari perturbati secondo il metodo Monte Carlo;
• analizzare gli effetti sulla circolazione di differenti sistemi di segnalamento: blocchi brevi, LZB, ETCS Livello 1, 2 o 3 (blocco mobile);
• prevedere gli effetti sulla circolazione in una rete complessa derivanti da guasti (ad esempio all'infrastruttura o ai treni) e/o ritardi;
• stimare il fabbisogno energetico per la realizzazione di un dato modello d'esercizio attraverso il calcolo dei consumi energetici da parte di ciascun treno circolante;
• simulare reti tranviare;
• simulare reti metropolitane.
  
  

OpenTrack è diffuso a scala mondiale ed è testato, sviluppato e mantenuto in continuo aggiornamento da una team di specialisti composto da esperti di circolazione ferroviaria, modellisti e programmatori.

Architettura software

Alla base della simulazione è la riproduzione delle topologia della rete ferroviaria da simulare. Gli enti utilizzati per la descrizione dell'infrastruttura come, ad esempio, tratte elementari di binario, deviatoi, segnali, stazioni, passaggi a livello ma anche elementi legati alla tecnica di circolazione propria del contesto ferroviario quali sezioni di blocco, itinerari, instradamenti, sistemi di controllo della marcia dei treni, logiche d’impianto, possono essere descritti ciascuno in maniera dettagliata attraverso una serie di specifiche caratteristiche che possono essere loro assegnate.

Il programma d’esercizio in OpenTrack è descritto attraverso database relazionali (SQL). In questo modo oltre agli orari programmati di arrivo, partenza e sosta alle fermate, possono essere implementati nel modello di simulazione anche vincoli di orario tra treni.

Oltre alle caratteristiche della rete e al programma d’esercizio il software, nelle simulazioni, tiene conto anche delle prestazioni del materiale rotabile con cui viene effettuato ogni singolo servizio previsto dall’orario.

Durante la simulazione il moto di ciascun treno è determinato attraverso la risoluzione, in continuo, dell'equazione differenziale del moto, tenendo conto delle eventuali indicazioni restrittive provenienti dal sistema di segnalamento simulato in modo da garantire la corretta riproduzione della circolazione.

La simulazione può essere effettuate sia in condizioni di circolazione regolare sia introducendo una serie di fattori di perturbazione: ritardo di uno o più specifici treni, distribuzioni stocastiche dei ritardi, interruzione di un tratto di rete, riduzioni localizzate di velocità, guasti ad un convoglio, ecc.

Durante la simulazione vengono calcolati, per ciascun treno, tutte le grandezze cinematiche significative, l'assorbimento di potenza e altri parametri che possono poi essere rappresentati direttamente in forma di diagrammi o essere utilizzati per analisi successive sotto forma di file ASCII.

Anche lo stato di occupazione di ciascuna sezione di blocco o tratto elementare di binario viene registrato istante per istante durante la simulazione per effettuare analisi sull'impegno di ciascun elemento della rete.

OpenTrack, attraverso apposite funzioni, permette di sfruttare direttamente i dati ottenuti durante la simulazione per:

• costruire i diagrammi (in funzione dello spazio o del tempo) di tutte la grandezze che caratterizzano il moto di ciascun treno;
• effettuare il confronto (tramite orario grafico o in forma tabulare) tra la tabella oraria programmata e quella realmente seguita da ciascun treno durante la circolazione simulata;
• costruire il diagramma orario (confrontando quello teorico e quello derivante dalla simulazione), con possibilità di visualizzare anche i gradini di occupazione delle sezioni blocco attraversate dai treni durante il loro moto su ciascuna tratta di linea;
• effettuare analisi sul livello di impegno di ciascun tratto elementare della rete sulla base della percentuale di tempo in cui risulta occupato o prenotato da un treno oppure in base al numero di transiti.