Sistema di Supporto alla Condotta (SSC)
SSC is a low-cost ATC/train protection system which was installed on many railways
in Italy from 2005 on. SSC is based on a type of transponder originally developed
for road pricing applications. The transponders are usually attached to the signal
masts. A microwave signal is radiated from train-borne equipment. When a train
passes a transponder, the microwave signal is modulated according to the signal aspect.
The modulated signal is interpreted by the train-borne equipment, and a braking curve
is computed. If the train is travelling too fast, the brakes are applied automatically.
On the more important mainlines in Italy a continuous system with coded track circuits
is used for cab signalling and automatic train protection, and there are also other
train protection systems. Nevertheless, SSC has seen widespread application.
General Electric won a contract with the Stockholm area transport agency to
resignal a peripheral light rail line in the southern and western Stockholm suburbs.
GE signalling has also been installed on a new light rail line linking Alvik and
Solna. Installing SSC is part of the contract. The resignalling work on the existing
line was running several years behind schedule. On the new section only basic signalling
functions were working, and the SSC installation was not active. It is not clear how
much of the trouble was actually caused by the SSC part of the system. The SSC train protection
as used in Italy seems to be robust and rugged, but the Stockholm transit agency
has demanded additional functionality and radio infill.
Notwithstanding the radio infill there
are lots
of ugly transponder masts at many locations between the fixed signals on the Stockholm area light rail lines. .
The reason for using such an advanced system on a relatively low-speed tramway is
not obvious. The original simple SSC as used in Italy - or some other basic train
protection system - should certainly have been able to do the job on the Stockholm
light rail system!
During a half-year service suspension in 2017 SSC was installed (and other signalling modifications undertaken) on all private right-of-way sections of the peripheral tramway. Part of the route was reopened after a closure of only four months. It then soon became evident that the SSC was not working properly. Emergency braking was often suddenly applied by the SSC for no obvious reason. It was suspected that microwave communication between tram and transponder might be influenced by external radiation sources. The radio infill WAN system was also malfunctioning and causing unexpected brake applications. As the brakes of these trams are very powerful, it was found that standing passengers suffered from being thrown to the floor. To try and avoid such accidents, the emergency brake mode of the ATP
was switched off since the tram service restarted after resignalling. To compensate for this, maximum speed was lowered to 50 km/h. Automatic application of full service braking on
passing a signal at danger was initially retained, but it was found that even these quite heavy retardations threw some passengers to the floor, so the SSC was for a long time used only as a cab signalling system.
The situation in April 2021 is that the automatic stop functions are now in service, but as the onboard component of SSC is still not approved, maximum speed remains at 50 km/h.
Vid Italiens statliga järnvägar har man sedan flera decennier hållit på att bygga
ut system för både kontinuerlig och punktformig
informationsöverföring och hastighetskontroll. För att snabb upp processen
började infrastrukturförvaltningen RFI 2005 utveckla ett förenklat system för hastighetsövervakning,
Sistema di Supporto alla Condotta, "körstödssystem".
SSC har transpondrar som modulerar en mikrovågssignal från tåget.
Mikrovågor är elektromagnetisk strålning som har högre frekvens än radiofrekvent
strålning men lägre frekvens än ljus. 300 MHz och uppåt brukar anses som mikrovåg. SSC-sändaren på loket/motsvarande
använder en frekvens på 5,8 GHz. Signalen som återsända av
transpondrarna har lägre frekvens.
Systemet är ganska likt det som
Göteborgs Spårvägar utvecklade i slutet av 1970-talet men som aldrig togs
i bruk.
Fördelen med SSC sägs vara att det är billigt, går mycket snabbt att installera
och att trafiken störs föga av installationsarbetet.
Första SSC-installationerna var på Sardinien där det mesta blev klart redan 2006.
Bilderna ovan är tagna 2014 och visar sardiska SSC-transpondrar. Högra bilden är
från Decimomannu, de andra två visar installationer vid knutpunkten Ozieri-Chilivani.
Den ensamma transpondern på bilden längst till vänster kanske är av typ "tag"?
SST - Sottosistema di Terra - utrustning längs spåret.
Detta delsystem har semipassiv utrustning.
Vid varje informationspunkt finns en kodare och en transponder. Kodaren läser av
signalbilden från ljussignalen och bearbetar informationen med hjälp av två mikrodatorer
som båda måste ge samma resultat för att ett hastighetsbesked högre än noll skall
kunna sändas till tåget. Transponderns svar på anropet från tåget innehåller tillåten
hastighet och avståndet till nästa informationspunkt. Detta avstånd används för
att länka samman informationspunkterna. Vid början av den SSC-utrustade sträckan
finns en transponder som skickar en fast information.
När det är ovanligt långt avstånd mellan informationspunkter används en passiv transponder,
"tag", typiskt placerad före försignalens informationspunkt.
Enligt bangårdsritningar
används "tag"-transponders även ibland inne på bangårdar.
Tillfälliga hastighetsnedsättningar kan läggas in (oklart hur) utan att
extra informationspunkter
behövs.
Transpondern är av typ
Telepass, som ofta används vid vägtullar. Där fungerar systemet dock omvänt,
så att den fasta utrustningen skickar en signal som moduleras av en semipassiv transponder
i bilen. Även i vägavgiftssystemet används frekvensen 5,8 GHz.
|
|
Transponder på en strålkastarsignal vid Palermo Centrale 2017 |
Siracusa 2017 |
SSB - Sottosistema di Bordo- utrustning ombord på tåget
SSB beräknar bromskurvan utifrån tågdata och den information som kommer från SST.
Det finns två antenner på vänster och två på höger sida, och dessa arbetar på olika
fekvenser (10,7 respektive 13 MHz) vilket gör att signalerna från olika närbelägna
tranpondrar inte blandas ihop. På tåget finns en dator som jämför data från SST
med positionsbestämning från GPS och vägmätare. Utifrån denna information beräknas
en kurva för tillåten hastighet. Om föraren trots varning överskrider denna hastighet
bromsas tåget. Om systemet med hjälp av länkningsdata upptäcker att en informationspunkt
verkar ha missats sker också automatisk bromsning.
Vid förarplatsen finns en omkopplare för tågfärd/växling, den används även om ett
tåg undantagsvis behöver passera en signal som visar stopp. Största möjliga
hastighet är då 30 km/h. Dessutom finns en knapp som föraren skall trycka på för
att kvittera en restriktiv signal (oklart varför detta är nödvändigt; enligt viss
dokumentation är systemet passivt och kräver ingen åtgärd från föraren så länge
denne inte kör för fort). Ytterligare en knapp används för att återställa systemet
efter tvångsbromsning.
Vidareutveckling
Ombordutrustningen har vidareutvecklats för att även kunna ta emot information från
det i Italien vanliga hyttsignalsystemet med kodade spårledningar och från Eurobaliser
(ETCS).
SSC vid SL tvärbana
GE Transportation har sedan flera år försökt få till ett nytt signalsystem på Tvärbanan.
I det nya systemet skulle SSC ersätta det på sträckan Alvik - Gullmarsplan tidigare installerade ATC-systemet, som var av liknande typ som på Trafikverkets nät.
I ett
pressmeddelande 2010 skriver GE att de är "väldigt glada" och att systemet
för Solnagrenen skall vara klart i december 2012. Pressmeddelandet har rubriken
"nytt signalsystem halverar väntetiden på Tvärbanan". Men eftersom i varje fall
SSC ännu i slutet av 2014 inte kunnat tas i bruk har väntetiden uppenbarligen inte
halverats utan snarare ökat med två år. DN skrev den 3 mars 2014 om att
"nytt signalsystem sinkar Tvärbanan". Spårvagnarna på Solnagrenen måste
köra långsamt eftersom SSC inte kommit igång. Varken SL, trafiklandstingsrådet eller
oppositionslandstingsrådet är förtjusta. Och det framgår inte om man på GE fortfarande är
"väldigt glada".
Överföring av information till vagnarna sker på två sätt:
- Till vagnar inom "försignalavstånd" med wi-fi ("radio infill"). På många transponderstolpar sitter även Wi-Fi-antenner
(som för trådlöst bredband) av
Huber+Suhner tillverkning. Wi-Fi definieras som radio med en frekvens mellan 2,4 GHz och 5 GHz
Informationen sänds på olika frekvenser för vardera spåret. Med "radio infill"
kan hastighetsändring slå igenom snabbare än med enbart tranpondrar eller baliser,
därmed får banan högre kapacitet och spärrningen av korsande väg eller gångbana
kan ske under kortare tid än med nuvarande system. En analog hastighetsmätare skall
visa är- och börvärde [Johansson 2012 s 18]
Att varningssignalering vid korsande vägar kan starta senare än med
nuvarande lösning torde bero på att man kräver att beskeden från kollektivtrafiksignalerna
vid korsningarna skall övervakas med ATC - men inte vill montera särskilda baliser
eller transpondrar för detta ändamål. Istället används baliserna vid närmast föregående
huvudsignal. Med radio infill blir det enklare att låta närmaste informationspunkt
skicka informationen. Varför kollektivtrafiksignalerna överhuvudtaget skall övervakas med ATC är oklart
Mellan Årstaberg och Valla torg
|
Linde
|
Sundbyberg, bron över järnvägen. Aldrig ibruktagen signal med transponder och fyra
wi-fi-antenner
|
Mellan Årstaberg och Valla torg, kanske en transponder av typ "tag"? |
Karlsbodavägen
|
Transponder och wi-fi-antennter vid
Karlsbodavägen |
Transponder vid
Linde
|
Wi-fi-antenner vid
Linde |
Den snabba och enkla processen för installation och driftsättning som uppges vara
ett kännetecken för SSC har vid Tvärbanan inte kunnat observeras, istället har arbetet
pågått under många år och med många trafikavbrott. Mellan Alvik och Solna fungerade
GE:s signalsystem fram till 2017 uppskattningsvis
till ca 97 %. Övrig tid var sträckan stängd på grund av signalfel eller signalarbeten.
Och SSC har i varje fall under huvuddelen av denna tid inte varit inkopplat.
f2016 tog Alstom över GE:s signalverksamhet. Våren 2017 stängdes trafiken helt
mellan Alvik och Sickla för att införa det nya systemet inklusive SSC. Från sommaren 2017
skulle det gå att köra med SSC mellan Solna och Stora Essingen, och hösten 2017 på hela banan.
Dock visade det sig att SSC gav obefogade nödbromsningar som gjorde att stående passagerare ramlade omkull.
Det beslöts därför redan innan omstart av trafiken att koppla bort den SSC-styrda nödbromsfunktionen.
Som kompensation sänktes maximalt tillåten hastighet till 50 km/h. Full driftbromsning vid passage av signal i stopp
skulle dock behållas, men eftersom även sådan bromsning är tillräcklig för att kasta omkull passagerare, och utlöstes obefogat,
hade man enligt uppgift sedan helt kopplat bort SSC. Det var antagligen störningar av mikrovågsförbindelsen mellan vagn och transponder
som orsakade huvuddelen av problemen, men även WAN-kommunikationen för radio infill kunde ge obefogade stopp.
Även när tågstoppsfunktion var ur bruk skulle SSC i övrigt normalt vara inkopplat för att ge en sorts hyttsignalfunktion; Driver Information System (DIS). Detta beskrivs i ett på RTcons webbplats publicerat SL säkerhetsmeddelande från 2019.
Numera (2021) är stoppfunktionen i bruk, men ombordsystemets nu använda version S3R4 är inte godkänd. Högsta tillåtna hastighet är därför fortfarande 50 km/h [inlägg i SSS forum april 2021]
Förseningarna i installationen av det nya signalsystemet har berott även på andra saker än SSC. Exempelvis byttes fjärrstyrningen från General Electrics lösning till en beprövad produkt. Det kan dock noteras att Tvärbanans variant
av SSC är mer komplicerad än standardlösningen eftersom "radio infill" används, så antagligen har även SSC bidragit till den mångåriga förseningen.
Grunden till problemen torde dock vara att beställarens konsulter specificerat ett
onödigt avancerat system. En annan förortsspårväg, Lidingöbanan, har sedan länge
både haft ett automatiskt signalsytem och ATC/ATP - som infördes utan trafikavbrott.
SSC kan ha en förfulande effekt om man sätter upp väldigt många stolpar med transpondrar,
wi-fi-antenner, svarta slingrande kablar och ett stort antal skåp. Globen november 2014:
Nedan: Transponder och wi-fi-antenner monterade på kontaktledningsstolpe, Stora Essingen 2017
Utöver Italiens järnvägar och Stockholms tvärbana skall SSC ha installerats även
vid metron i Rio. Jag har inte kunnat hitta några uppgifter om erfarenheterna där.
Källor
Palombi, M och Ferrari, A: "SSC
ATP - A new approach in train protection" i IRSE News nr 161 år
2010 sidan 8 - 12
Descizione
Progetto "SSC" (Sistema Supporto Condotta), RFI
"RFI installs low-cost ATP" i Railway Gazette International febr
2008.
RFI: Teknisk dokumentation
Sistema Supporto Condotta, Sottosistema di terra. Allegato 3 - volume 2. Standardizzazione
della documentazione di un progetto, RFI 2008
Zampiero, L: IL SEGNALAMENTO: PRINCIPI E TECNOLOGIE PER LA REGOLAZIONE DEL TRAFFICO FERROVIARIO, uppsats Padova 2015 - 2016
Wikipedia om
SSC
[Johansson 2012] Johansson, Thomas: "Nytt från Tvärbana Norr: Fortsatt intensivt
arbete" i Modern Stadstrafik 2012 nr 3 sid 14 - 19
Diskussionsinlägg på Svenska Spårvägssällskapets forum
Startsidan
Sidan uppdaterad den 19 april 2021