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TRACE-IT (project): Train Control Enhancement via Information Technology

ENG: The specifications of interoperable train control system ERTMS / ETCS are evolving. The Automatic Train Protection (ATP) ERTMS / ETCS provides 3 levels: Level 1 defines a discontinuous type of ATP, the ATP Levels 2 and 3 define continuous, with performance far superior, requiring the system to support interlocking control system on board the train much more sophisticated of those at the state of the art. Modern systems of Communication Based Train Control (CBTC) for light rails and metro provide innovative solutions for communication and management. The TRACEIT project involves the intervention of DISIT in the phases of requirements analysis, specification modeling and validation of the ERTMS / ETCS and for use in traditional railways and light/metro solutions, even driverless. Aspects are part of the most important work DISIT, the development of autonomous driver known as ATO, Autonomous Train operator. The project plans to use formal methods for the analysis of the requirements for the formal specification and validation through testing and property checking mode. This approach will ensure the implementation of a prototype capable to achieve an optimum correctness confidence and safety on what has been developed.

ECM, an industry leader in high-speed rail control system is the project coordinator. Participate as research bodies: DISIT of UNIFI, Department of Industrial Engineering always UNIFI (on aspects of train integrity, and traiettore), and other aspects of its CNR Pisa modelazione and formal verification. (PAR FAS 2007-2013 Azione 1.1 P.I.R. 1.1.B), 2011-2013, cofounded by Tuscany Region.

Example of the control system:

 

Progetto TRACEIT: Attività di specifica, di modellazione e di test di un sistema di guida automatica secondo lo standard CBTC
L'attività di ricerca è stata svolta presso il laboratorio DISIT del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO) Rientra all'interno del progetto TRACE-IT in collaborazione con ECM S.p.a. L'obiettivo è quello di studiare le tecnologie presenti nel campo del segnalamento ferroviario per arrivare a definire, modellare e realizzare un prototipo di un innovativo sistema ATC-ATO basato sulla tecnologia....

 

  • M. Di Claudio, A. Fantechi, G. Martelli, S. Menabeni, P. Nesi, "Model-based development of an Automatic Train Operation component for Communication Based Train Control", IEEE Intelligent Transportation Systems Society Conference Management System, http://www.itsc2014.org/, Qingdao, China, October 8-11, 2014.

 

ITA: Le specifiche del sistema di segnalamento interoperabile europeo ERTMS/ETCS sono in evoluzione. Il sistema di protezione della marcia (ATP) ERTMS/ETCS prevede 3 Livelli: il Livello 1 definisce un ATP di tipo discontinuo, i Livelli 2 e 3 definiscono ATP di tipo continuo, con prestazioni di gran lunga superiori, che richiedono di affiancare al sistema di interlocking un sistema di controllo a bordo treno molto piu' sofisticato degli attuali. I moderni sistemi di Communication Based Train Control (CBTC) per ferrovie leggere e metro prevedono soluzioni innovative di comunicazione e gestione. Il progetto TRACEIT prevede l'intervento di DISIT nelle fasi di analisi dei requisiti, specifica, modelazione e validazione dello standard ERTMS/ETCS e per l'uso in ferrovia tradizionale e leggera. Fanno parte degli aspetti piu' importanti del lavoro di DISIT lo sviluppo del sistema di guida autonomo, detto ATO, Authonomous Train operator. Il progetto prevede di utilizzare metodi formali per l'analisi dei requisiti, per la specifica formale e per la validazione tramite prove di proprietà e mode checking. Questo approaccio garantirà la realizzazione di un prototipo in grado di raggiungere un’ottima confidenza sulla correttezza e sicurezza di quanto sviluppato.

ECM, leader del settore dei sistemi di controllo ferroviario alta velocità è il coordinatore del progetto. Partecipano come enti di ricerca: DISIT di UNIFI, Dipartimento di Ing. Industriale sempre UNIFI (su aspetti di integrità del treno, e di traiettore), e CNR Pisa sua altri aspetti di modelazione e verifica formale. (PAR FAS 2007-2013 Azione 1.1 P.I.R. 1.1.B), 2011-2013, cofounded by Tuscany Region.
 

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Contact:

Paolo Nesi
DISIT: Distributed Systems and Internet Technology Lab
DINFO: Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione
Universita' degli Studi di Firenze
Faculty of Engineering
Via S. Marta, 3; 50139 Firenze, ITALY 
E-mail: paolo.nesi@unifi.it
Office: +39-055-4796523, DISIT Lab: +39-055-4796567, +39-055-4796425
Fax.: +39-055-4796363 or +39-055-4796730

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