TrainDy: Il nuovo simulatore europeo di convogli ferroviari

La risposta dinamica di un convoglio ferroviario in marcia, sia esso merci o passeggeri, è influenzata da numerosi fattori, i principali dei quali sono: la distribuzione e la dislocazione delle masse proprie e trasportate nel convoglio, le caratteristiche del sistema frenante e quelle dei dispositivi di frenatura di ogni veicolo, la tipologia di accoppiamento con cui ciascun veicolo è collegato ai due adiacenti, il tipo di tracciato planialtimetrico su cui il convoglio viaggia nonché le condizioni in cui esso si trova ed il modo in cui lo si percorre ed, infine, la distribuzione della trazione e la successione temporale degli input di frenatura. In base all’analisi ed alla valutazione di tali fattori nonché delle sempre più stringenti esigenze in termini di sicurezza intrinseca di marcia richieste ai convogli ferroviari, è stato sviluppato un codice di calcolo, denominato TrainDy, che è in grado di simulare il comportamento dinamico longitudinale di un convoglio ferroviario nelle più diverse condizioni di moto cui esso è sottoposto, consentendo di determinare alcune grandezze di interesse quali quelle cinematiche e le forze longitudinali che si trasmettono mediante respingenti e tiranti e quelle che ciascun veicolo scambia con le rotaie. Con l’ausilio di tale software, che è composto anche di un modulo pneumatico, con il quale si possono simulare i dati di pressione ai cilindri freno ed in condotta generale del treno, è possibile determinare efficacemente le modalità ottimali di trazione nonché la sequenza degli input di frenatura da impartire ai singoli vagoni del convoglio, onde scongiurare possibili condizioni di deragliamento o la rottura dei convogli in corrispondenza dei ganci di trazione, nelle più svariate condizioni di esercizio. Il software [1], sviluppato dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” con il supporto finanziario e la collaborazione della Faiveley Transport Italia SpA, ha richiamato l’attenzione della Union Internationale des Chemins de Fer (UIC), che ha fatto proprio il codice stesso, istituendo un gruppo internazionale formato dai principali Operatori europei, quali DB, SNCF e Trenitalia, oltre che da detto Dipartimento di Ingegneria Meccanica, al fine di effettuarne una validazione sia tramite confronto con il precedente simulatore UIC ([2]) sia e soprattutto mediante misure sperimentali. Detta attività si è conclusa con la certificazione dei due moduli, pneumatico e dinamico, che compongono il codice di calcolo. Dal momento della certificazione, la UIC considera TrainDy il software di riferimento per l’analisi longitudinale dei treni e, dal prossimo anno, lo utilizzerà anche come base di calcolo per redigere nuovi limiti di sicurezza nella normativa UIC 421 riguardante l’interoperabilità dei treni. TrainDy si interfaccia con l’apparato sperimentale in scala reale della Faiveley Transport, che riproduce un treno lungo oltre 2200 mt e simula, con ottimo riscontro sperimentale, i dati di pressione ai cilindri freno ed in condotta generale di un qualsivoglia convoglio ferroviario.