Roma, 13 dicembre 2022

• Presentati a Roma in anteprima i risultati del progetto HELMET
• Coinvolti i principali operatori ferroviari e stradali
• Italia “laboratorio” europeo per le tecnologie satellitari nei
trasporti intelligenti

La guida connessa e autonoma rappresenta la nuova frontiera della mobilità
e una sfida senza precedenti che coinvolge la ricerca, l’industria e gli enti
regolatori di tutto il mondo. Il nuovoparadigma è un veicolo sempre connesso,
geo-localizzato e immune a possibili attacchi cibernetici. Ed oggi è più che mai
urgente avvalersi di sistemi di trasporto intelligenti, sicuri e sostenibili in grado
di efficientare l’uso dell’energia e ridurre le emissioni di Co2.
L’applicazione della tecnologia GNSS (Global Navigation Satellite
System) – il sistema di navigazione satellitare che si avvale del GPS,
Galileo ed altre costellazioni – garantisce una localizzazione precisa e sicura
per i mezzi a guida autonoma che viaggiano su infrastrutture ferroviarie e
stradali. Lo standard europeo per il segnalamento ferroviario ERTMS
(European Rail Traffic Management System) e le tecnologie per le
auto connesse e autonome (CCAM) dovranno interfacciarsi con la rete
GNSS per sviluppare un sistema sempre più sostenibile e competitivo. Ma
le nuove tecnologie hanno bisogno di essere condivise e conformi agli
standard di sicurezza prima di diventare operative e questo processo
richiede continue interazioni con l’industria e gli operatori.
Sono questi i principali temi affrontati nel corso del workshop che si è svolto
il 12 dicembre, presso l’Università Roma Tre, in occasione della
presentazione dei risultati del progetto HELMET – High integrity EGNSS
Layer for Multimodal Eco-friendly Transportation – finanziato da EU
H2020 – EUSPA e coordinato da Radiolabs con i partners ITC,
Università di Pardubice, DLR, SOGEI e Roboauto.
HELMET, infatti, ha dato vita a un progetto innovativo – primo in Europa –
per realizzare una soluzione tesa a rendere i segnali GNSS compatibili
con gli standard di sicurezza e interoperabilità richiesti dall’ERTMS,
dal CCAM e dai droni che possono essere adoperati per operazioni di
manutenzione e trasporto logistico sulla rete ferroviaria e stradale.

Il workshop HELMET, aperto dal prof. Alessandro Neri Pro-Rettore per
l’Innovazione e il Trasferimento Tecnologico dell’Università Roma Tre,
coordinatore scientifico di HELMET, ha messo a confronto gli attori del
settore e ha rappresentato un’opportunità unica per mettere a fuoco
le sfide che dovranno affrontare gli operatori ferroviari e stradali per
sfruttare al meglio le infrastrutture GNSS europee, integrate con i dati dei
sistemi satellitari EGNOS e Galileo.
Anna Masutti, presidente di RFI (Gruppo FS), nel suo messaggio di
saluto, ha sottolineato l’importanza delle tecnologie GNSS per il
settore ferroviario come testimoniato dall’impegno profuso da RFI nei
vari progetti di ricerca e innovazione condotti dal 2012 in ambito
europeo che hanno confermato le attese. Queste tecnologie sono ormai
mature e possono essere integrate nell’ERTMS, il più evoluto sistema per
la supervisione e il controllo del distanziamento dei treni, installato su una
parte delle linee italiane e che sarà implementato su 3.400 Km di rete
entro il 2026 grazie a un finanziamento PNRR di circa 3 miliardi di
euro. Entro il 2036 si prevede di attrezzare l’intera rete ferroviaria
nazionale con tecnologia ERTMS. “E sarà proprio questa una delle grandi
sfide innovative che ci troviamo ad affrontare e su cui siamo costantemente
impegnati – ha evidenziato Anna Masutti – ovvero fare dialogare le
tecnologie satellitari con i sistemi di terra, in questo caso l’ERTMS, per
controllare e gestire la circolazione dei treni, contribuendo ad aumentare
la sicurezza e la capacità delle linee, e a ridurre le emissioni di
anidride carbonica nell’ambiente”.
Carlo des Dorides, già direttore esecutivo di EUSPA, si è congratulato
per i notevoli progressi in questi anni nella diffusione delle tecnologie GNSS
nell’ecosistema ferroviario e in quello stradale, che hanno dimostrato nel
progetto HELMET importanti sinergie tecnologiche. Carlo des Dorides ha
anche sottolineato la necessità di accelerare i tempi dello sviluppo operativo
dei nuovi sistemi, per rispondere alle sfide globali con un piano condiviso
che metta al centro le esigenze degli operatori che hanno già avviato
cospicui investimenti. Infine, des Dorides ha enfatizzato il ruolo centrale di
EUSPA, che ha esattamente il compito di promuovere l’utilizzo del
GNSS nei vari settori in particolare in quello dei trasporti, che
probabilmente diventerà il maggiore utilizzatore dei sistemi GNSS anche in
Europa viste le positive esperienze negli USA e Asia.
Fabio Senesi, Senior Manager Head ERTMS Plan of RFI, nel
presentare il piano ERTMS che è in corso di realizzazione secondo la
programmazione del PNRR, ha sottolineato “l’importanza di poter
disporre di nuove tecnologie come quelle satellitari che migliorano la
sostenibilità economica e ambientale rendendo più competitivo il
sistema ERTMS”. Occorre, aggiunge Senesi, “uno sforzo collettivo per
superare gli ostacoli normativi per introdurre le tecnologie
satellitari sulle quali RFI sta investendo dal 2012 col contributo delle
Agenzie Spaziali Italiana, Europea ed EUSPA e che vede ormai
coinvolti tutti gli stakeholder e le aziende ferroviarie. Il momento è propizio
perché anche l’industria automobilistica ha avviato enormi
investimenti per l’auto a guida connessa, dai quali si attendono
ricadute positive nel settore ferroviario grazie ai volumi produttivi
che solo l’industria automobilistica può mettere in moto.
“RFI – conclude Senesi – con il Piano Accelerato ERTMS, primo in Europa
per dimensioni, ha creato i presupposti tecnologici per adottare il
satellitare, il 5G, ATO con l’obiettivo di modernizzare l’infrastruttura
ferroviaria puntando all’innovazione tecnologica”.
Grande interesse al GNSS espresso dagli interventi dei potenziali
utilizzatori.
Gabriele Ridolfi, direttore tecnico di ERTMS Users Group, ha
evidenziato le aspettative delle principali ferrovie europee per poter
disporre di una soluzione sicura, interoperabile ed economicamente
sostenibile che consenta l’utilizzo della tecnologia GNSS al fine di migliorare
la funzione “posizionamento treno”, con conseguenti benefici in termini di
sicurezza, prestazioni e sostenibilità economica. Ridolfi ha inoltre aggiunto
come il piano per il raggiungimento dei suddetti obiettivi, e in particolar
modo della standardizzazione a livello europeo, debba essere correlato con
la roadmap del programma di ricerca e innovazione Europe’s Rail Joint
Undertaking (ERJU) che vede coinvolte tutte le principali industrie ed
operatori ferroviari.
“La Smart Road di Anas – ha dichiarato Luigi Carrarini, Centre of
Excellence Smart Road & SHM di Anas (Gruppo FS) – è il tassello
chiave della mobilità del futuro, abilitante per lo sviluppo della Smart
Mobility e propedeutica ai futuri scenari di guida autonoma dei veicoli. Si
tratta di un passaggio rivoluzionario, dalla strada intesa come opera civile
composta da asfalto e cemento alla strada intelligente e connessa, un
corridoio digitale ed energeticamente sostenibile a vantaggio e per la
sicurezza dei territori attraversati”.
Benedetto Carambia, responsabile R&D di Movyon Gruppo
Autostrade per l’Italia, ha illustrato il programma Mercury indicandone i
principali capisaldi, che comprendono sia le soluzioni innovative per la
mobilità sviluppate da Movyon, che le sperimentazioni di ulteriori servizi a
supporto della guida connessa e autonoma che si integrano con le
funzionalità di posizionamento basati su sistemi satellitari
Le sinergie tecnologiche fra ERTMS e auto a guida connessa e
autonoma sono state oggetto dell’intervento di Massimiliano Ciaffi,
Head ERTMS on board subsystems di RFI, che ha spiegato come la
localizzazione satellitare sicura e accurata e i sensori video sono comuni sia
ai sistemi di comando e controllo per i treni (ERTMS) che per le auto a guida
connessa. Il know-how di RFI nel sistema ERTMS e quello acquisito sui
progetti di ricerca sul satellitare sono un patrimonio unico che può
essere messo a frutto anche per i programmi di smart roads e in
generale per la ricerca di soluzioni tese a garantire elevati standard
di sicurezza grazie alle sinergie col settore automotive.
Alberto Tuozzi di ASI, capo unità per le relazioni con EU, nel suo
intervento ha dichiarato che ASI è a fianco di RFI fin dal 2012
sostenendo vari progetti di ricerca che sono parte di una roadmap
comune che coinvolge anche ESA e EUSPA per l’introduzione delle
tecnologie satellitari nel sistema ERTMS. Questo impegno continuerà
anche nei prossimi anni a partire dallo sviluppo di una rete di
augmentation multi-modale, il cui bando è stato pubblicato di recente,
per rispondere sia all’ERTMS che alle Smart Roads e con l’obiettivo di
contribuire a un sistema standard pan europeo.
Daniel Lopour, responsabile dello sviluppo del mercato di EUSPA,
ha sottolineato l’importanza di HELMET come motore delle sinergie
tecnologiche tra ferrovia e strada e ha condiviso le prossime azioni per
raggiungere l’obiettivo della piena integrazione del GNSS nei sistemi
ERTMS. Nel suo discorso, ha sottolineato la necessità di convergenza verso
una rete di “augmentation” GNSS paneuropea, con EGNOS come
denominatore comune delle diverse architetture che utilizzano il GNSS
europeo per la localizzazione dei treni in sicurezza nell’ambito dell’ERTMS.
Lopour ha inoltre incoraggiato un’ulteriore partecipazione delle imprese
ferroviarie, dei gestori dell’infrastruttura e degli operatori industriali al
programma di R&S EUSPA, collegando questo impegno al programma EURail
Innovation and System Pillars quali strumenti chiave per favorire
una condivisione e raggiungere l’obiettivo comune di includere il GNSS nelle
specifiche tecniche per l’interoperabilità dell’ERTMS entro il 2027.
Maria Jose Garcia Prieto, responsabile di progetto dell’unità ERTMS
e telematica dell’ERA, ha descritto il processo di introduzione delle
innovazioni nel quadro normativo dell’ERTMS, sottolineando l’importanza
dell’allineamento tra tutti gli attori del settore e il ruolo chiave che ERJU e
i System Pillar svolgeranno al riguardo. Inoltre, la maggior parte delle
nuove tecnologie previste per l’evoluzione dell’ERTMS sono già previste per
le auto connesse e autonome. Questa sinergia dovrebbe essere sfruttata
come mezzo per accelerare l’adozione di nuove tecnologie per
l’ERTMS.
ANSFISA guarda con grande interesse all’opportunità rappresentata dai
sistemi satellitari, come ha ribadito Giulio Margarita, della Direzione
Sicurezza delle Ferrovie dell’Agenzia, parlando di un’innovazione
tecnologica molto utile ad elevare complessivamente gli standard di
sicurezza: dall’applicazione di questi sistemi possono emergere soluzioni
efficaci per il monitoraggio in tempo reale della circolazione, per la
manutenzione, per la gestione di potenziali situazioni critiche.
Fondamentale accompagnare l’introduzione delle nuove strumentazioni,
che continuano ad evolvere verso maggior accuratezza e affidabilità, ha
sottolineato Margarita, con lo sviluppo di un quadro regolatorio
europeo univoco espressione delle migliori competenze tecniche in
materia.
I risultati del progetto HELMET
Nella sessione pomeridiana, i risultati del progetto HELMET sono stati
presentati dal team di fronte a una platea di esperti internazionali,
mostrando anche i recenti risultati di due test, sull’autostrada Roma-
Fiumicino e sulla ferrovia Cagliari-San Gavino. L’unità Mobile per l’auto
sviluppata da DLR con Roboauto, si basa su un dispositivo multi-sensore
abilitato dal GNSS, messaggi di correzioni, soluzione RTK, filtraggio con
sensore inerziale e il supporto di videocamera. L’unità mobile di bordo
del treno sviluppata da Radiolabs basata anche essa su dispositivi
multi-sensore, GNSS, messaggi di correzione, IMU, LIDAR e videocamera,
è stata testata sul campo in una versione con modalità GNSS-IMU (loosecoupling)
in linea con le esigenze ERTMS a breve termine.
L’architettura HELMET si compone di due livelli. Il 1° livello utilizza i
satelliti di navigazione GPS e Galileo e le correzioni SBAS e le informazioni
sull’integrità fornite su un collegamento di comunicazione terrestre. Una
rete di comunicazione sicura (insieme alla trasmissione diretta del segnale)
collega questo 1°livello al 2° livello, che include le correzioni del GNSS
locale basato su reti di ricevitori di riferimento situati vicino a dove operano
gli utenti. Questo 2° livello – fornito durante i test da una rete locale di
Sogei – è una novità di HELMET che guarda alla prospettiva di federare
altre reti per garantire una copertura capillare su tutto il territorio.
Un’altra novità di HELMET è una architettura centrale unica per tre
classi di utenti: ferrovia, strade intelligenti / auto connesse e UAV.
Ciò grazie agli appositi “adattamenti” delle correzioni fornite dal 2 ° livello
e tradotte in messaggi di correzione per ciascun tipo di utente secondo il
proprio standard.
Sam Pullen della Stanford University – uno dei maggiori esperti GNSS
al mondo – ha concluso la sessione tecnica con una presentazione sulle
soluzioni GNSS adottate a livello internazionale e ha fornito indicazioni
utili per consolidare i risultati di HELMET in previsione della sua prossima
fase pianificata prima dell’uso operativo. Secondo Pullen, HELMET
migliora e amplia il concetto di correzioni GNSS multilivello del
precedente progetto RHINOS. Le nuove tecnologie (PPP e RTK) per
localizzare un veicolo con una precisione inferiore al metro possono
teoricamente soddisfare tutti i requisiti di prestazioni in ambito
ferroviario/stradale e il passo successivo è certificarne l’integrità. Pullen ha
sottolineato la necessità di continuare le attività in corso per dimostrare i
requisiti di sicurezza per quelle tecnologie già mature e per la valutazione
degli errori causati dal multipath comuni agli utenti stradali e ferroviari. E
anche, per verificare le prestazioni ottenibili con le nuove tecniche
RTK/NRTK utilizzando sottoinsiemi di stazioni di riferimento locali esistenti
in Italia e per verificare le tecniche RAIM avanzate per le unità a bordo dei
veicoli come controllo finale sull’integrità della posizione rilevata.
La chiusura dei lavori è stata affidata a Francesco Rispoli, direttore
generale di Radiolabs, il quale ricorda che il progetto HELMET è frutto di
una collaborazione internazionale nata con il progetto RHINOS in un
momento in cui si intravedevano le possibili sinergie tra ferroviario e
automotive in una visione condivisa con il prof. Per Enge della Stanford
University, uno dei “padri” del GPS. “Ascoltando le aspettative degli Utenti
e le opinioni delle Agenzie nella sessione mattutina possiamo guardare al
prossimo futuro con la consapevolezza che siamo già in una nuova “era”
che può contare su una collaborazione ancora più forte per
rispondere alle sfide per un trasporto più sicuro e sostenibile”, ha
concluso Rispoli.
HELMET è un Progetto finanziato dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea tramite
EUSPA – Grant Agreement No: 870257
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