Sapere con certezza se un tratto di binario è libero o occupato è la base della sicurezza ferroviaria. Accanto al classico circuito di binario, oggi il metodo più diffuso è il conta assi: invece di far passare corrente nelle rotaie, conta gli assi che entrano ed escono da una sezione. Se ne sono entrati tanti quanti ne sono usciti, la sezione è libera. Vediamo come funziona.
Il sensore di ruota: contare senza toccare
Ai due estremi della sezione da sorvegliare si installa una testa di conteggio, cioè un sensore di ruota. Il principio è elettromagnetico induttivo: il sensore genera un campo che interagisce con il fungo della rotaia; quando il bordino della ruota (in acciaio, ferromagnetico) transita, altera e smorza quel campo, producendo un impulso analogico. È un conteggio senza contatto: nulla viene toccato meccanicamente, e nella rotaia non passa alcuna corrente di segnalamento.
Ogni testa di conteggio integra due sensori affiancati: dall’ordine e dai tempi con cui il bordino li attraversa il sistema ricava il verso di marcia e la velocità, oltre al passaggio dell’asse.
La logica: entrati meno usciti
Il cuore del sistema è l’unità di valutazione (in tedesco Auswerter). Ogni volta che un asse entra nella sezione, un contatore si incrementa; quando un asse esce dall’altra testa, il contatore si decrementa. La direzione la fornisce il doppio sensore. La regola di sicurezza è semplice e robusta:
Conteggio netto = assi entrati − assi usciti. Se il risultato è zero, la sezione è dichiarata libera; se è diverso da zero, è occupata. Nel dubbio, il sistema mantiene lo stato “occupato” (principio fail-safe).
Il reset: quando il sistema “dimentica”
Poiché il conta assi si basa sulla memoria del conteggio, un’interruzione di alimentazione o un disturbo può fargli perdere il conto. Per questo esistono procedure di ripristino (reset) che riportano la sezione allo stato “libera” solo in condizioni sicure: alcune richiedono che un intero treno abbia attraversato la sezione, altre il coordinamento tra tecnico e agente di circolazione. Il ripristino non è mai automatico “alla cieca”: si riparte da uno stato verificato, perché dichiarare libera per errore una sezione occupata sarebbe pericoloso.
Perché si usa il conta assi (e i suoi limiti)
Rispetto al circuito di binario, il conta assi non richiede giunti isolati né connessioni di ritorno della corrente di trazione, è insensibile a ruggine e contaminazione della massicciata e copre bene sezioni lunghe, tratte non elettrificate e ponti metallici. Ha però dei vincoli: non rileva la rottura della rotaia (che invece il circuito di binario può segnalare) e richiede il reset dopo un disturbo. Per garantire il funzionamento serve una “zona libera da metalli” attorno alle ruote (niente freni magnetici o a correnti parassite, niente sabbiatura in quel punto) che eviti falsi conteggi. Le prestazioni e l’interoperabilità dei sistemi di rilevamento treno sono normate a livello europeo dalla EN 50617 (parte 2 dedicata ai conta assi), e gli apparati sono sviluppati secondo gli standard di sicurezza CENELEC, tipicamente al massimo livello di integrità (SIL 4).
Fonti: EN 50617-2 (parametri tecnici dei sistemi di rilevamento treno — conta assi); documentazione tecnica costruttori (Frauscher, Siemens, Pintsch); voce “Axle counter”. Livelli SIL e procedure di reset secondo gli standard CENELEC (EN 50126/50128/50129) e le regole del gestore rete.
Servizio correlato: Progettazione dell’armamento ferroviario di P-WAY Engineering.