RICERCA ITALIANA     

Miglioramento della captazione nei treni ad alta velocità mediante sviluppo di pantografi attivi e di tecniche di diagnostica non invasiva

Università di Pisa

Abstract

Lo sviluppo di nuovi metodi per migliorare efficienza, affidabilità e sicurezza è un obiettivo primario della ricerca nel trasporto ferroviario. Nei sistemi ad alta velocità un aspetto critico è rappresentato dal problema di garantire una corretta captazione di corrente. Ciò è ancora più rilevante se si pensa all'entrata in vigore della Direttiva Europea sulla Interoperabilità nei sistemi ferroviari: la normativa prevede una libera circolazione dei treni ad alta velocità in Europa e questo significa che uno stesso convoglio potrà circolare su reti ferroviare con alimentazioni diverse in tensione e frequenza. Una buona captazione é caratterizzata dalla continuità del contatto fra pantografo e catenaria: l'interruzione del contatto determina l'insorgere di archi che, a seconda della loro durata, portano a un decadimento delle prestazioni della locomotiva, nonché all'usura eccessiva dello strisciante e del filo di contatto. E' perciò necessario ridurre al minimo la probabilità di distacchi. Una soluzione possibile consiste nell'usare pantografi asserviti, dotati di un sistema di controllo in grado di regolare alcune variabili di interesse (ad es.: la componente normale della forza di contatto). Sebbene l'adozione di un pantografo totalmente attivo presenterebbe indubbi vantaggi in termini di prestazioni ottenibili, purtroppo l'affidabilità del sistema di captazione risulterebbe troppo legata al corretto funzionamento del sistema di controllo, il che è difficilmente accettabile da parte delle compagnie ferroviarie. Un possibile compromesso consiste nell'aggiungere alcuni sensori e attuatori a un pantografo tradizionale tali da garantirne il funzionamento, anche in caso di guasto al sistema di controllo. Tale soluzione ibrida ‘fail-safe' rappresenta un passo intermedio, accettabile in tempi rapidi anche dagli enti ferroviari, verso l'adozione di pantografi totalmente attivi.

Il progetto di ricerca proposto ha come obiettivo lo sviluppo di un pantografo con caratteristiche innovative e di tecniche di monitoraggio non invasive, capaci di verificarne il corretto funzionamento. Si articola nei punti seguenti:
a) Studio di soluzioni innovative con l'uso di simulazioni del sistema pantografo-catenaria; predisposizione di tecniche per il controllo, la stima della forza di contatto e il monitoraggio (ad es. con termocamere) delle caratteristiche del nuovo pantografo.
b) Acquisto e test di materiali compositi per la realizzazione di archetti innovativi, ottimizzazione cineto-dinamica e aerodinamica del quadro, messa a punto di sensori per una misura diretta della forza di contatto, implementazione su microcontrollore di algoritmi di controllo e di stima, scelta e realizzazione del software più adatto all'estrazione di caratteristiche significative dalle immagini termografiche.
c) Effettuazione di prove delle nuove tipologie di archetto proposte al banco dinamico ibrido emulatore della catenaria. Verifica sperimentale dell'insieme portastrisciante-strisciante dal punto di vista termico, elettrico e meccanico. Sperimentazione di algoritmi di controllo e stima della forza di contatto e di strutture di quadri innovativi. Rilievo della temperatura con telecamera IR per caratterizzare la funzionalità dell'archetto e il livello di scintillio e di arco, da correlare con il rilievo della forza di contatto, indagine del tutto innovativa nel panorama internazionale.
d) Verifica delle soluzioni proposte, con la collaborazione di ingegneri ferroviari dell'Unità Tecnologie Materiale Rotabile (UTMR) della sede di Firenze di Trenitalia, collaborazione già positivamente sperimentata in passato da parte di tutte le unità operative appartenenti al progetto. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Alberto LANDI Università di PISA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Lo sviluppo di nuovi metodi per migliorare l'efficienza, l'affidabilità e la sicurezza nei sistemi di trazione su rotaia è uno degli obiettivi principali della ricerca nel trasporto ferroviario. Nei sistemi ad alta velocità, uno degli aspetti più critici è sicuramente rappresentato dal problema di garantire una corretta captazione di corrente. Tale aspetto è ancora più rilevante se si pensa all'entrata in vigore della Direttiva Europea 96/48/CE sulla Interoperabilità nei sistemi ferroviari: la normativa porterà alla libera circolazione dei treni ad alta velocità in Europa e questo significa che uno stesso convoglio potrà circolare su reti ferroviare che hanno alimentazioni diverse in termini di livelli di tensione e frequenza. E' noto che una captazione efficiente e di buona qualità é caratterizzata dalla continuità del contatto fra pantografo e catenaria. L'interruzione del contatto determina l'insorgere di archi che, a seconda della loro durata, portano a un decadimento delle prestazioni della locomotiva, nonché all'usura eccessiva dello strisciante e del filo di contatto. Una soluzione possibile per ridurre al minimo la probabilità di distacchi è quella di progettare pantografi asserviti, dotati di un sistema di controllo in grado di regolare alcune variabili di interesse (ad es.: la componente normale della forza di contatto). Sebbene l'adozione di un pantografo totalmente attivo presenterebbe indubbi vantaggi in termini di prestazioni ottenibili, purtroppo l'affidabilità del sistema di captazione risulterebbe troppo legata al corretto funzionamento del sistema di controllo, il che è difficilmente accettabile da parte delle compagnie ferroviarie. Un possibile compromesso consiste nell'aggiungere alcuni sensori e attuatori a un pantografo tradizionale tali da garantire in ogni caso il funzionamento, anche in caso di guasto al sistema di controllo. Tale soluzione ibrida ‘fail-safe' rappresenta un passo intermedio, accettabile in tempi rapidi anche dagli enti ferroviari, verso l'adozione di pantografi totalmente attivi.
L'attività di ricerca proposta ha come oggetto lo sviluppo di un pantografo con caratteristiche innovative e di tecniche di monitoraggio non invasive, capaci di verificarne il corretto funzionamento.
Vediamo di definire più dettagliatamente gli obiettivi anche parziali del progetto. L'attività di ricerca svolta dall'unità operativa del Politecnico di Milano ha per oggetto lo sviluppo di un archetto portastrisciante per pantografo con caratteristiche innovative, per quanto riguarda il materiale e la sensoristica, al fine di consentire una corretta captazione di corrente anche a velocità superiori ai 300 km/h. L'unità operativa di Firenze si propone per lo studio di pantografi asimmetrici con limitato ingombro in pianta, con particolare riferimento alla struttura del quadro principale. Il limitato ingombro in pianta rende i pantografi idonei all'uso su locomotive politensione interoperabili, sul cui imperiale siano ospitati più pantografi, ognuno adatto ad uno standard di elettrificazione diverso. E' evidente come lo studio del quadro integri l'attività dell'unità operativa di Milano, che approfondisce maggiormente l'indagine sulla parte superiore del pantografo. La sinergia tra le due sedi porterà alla definizione del pantografo con caratteristiche innovative. Allo studio della struttura meccanica del pantografo si affiancherà una attività di ricerca che prevede lo sviluppo di tecniche di regolazione della forza di contatto, con reiezione del disturbo di campata mediante una attuazione pneumatica del quadro di base. Tale attività sarà sviluppata dall'unità operativa di Cagliari, che contribuisce al progetto con un vasto bagaglio di conoscenze sui sistemi di controllo a struttura variabile (VSC).
L'unità operativa di Catania affronterà dapprima il problema della stima delle forze di contatto che sono difficilmente misurabili con sensori estensimetrici, viste le severe condizioni di lavoro in cui la sensoristica si trova ad operare. Inoltre, per quel che riguarda la parte diagnostica e di monitoraggio della linea, svilupperà uno studio di fattibilità sull'impiego del Filtro di Kalman Esteso allo scopo di identificare le variazioni nel tempo di alcuni parametri indicativi dello stato di usura della linea di alimentazione. La tecnica proposta consentirebbe quindi di monitorare la progressione temporale dell'usura del filo di contatto con l'esercizio della linea stessa ed eventuali altri difetti senza ispezioni dedicate, ma semplicemente utilizzando le misure di vibrazione effettuate sul solo pantografo durante la normale percorrenza della linea dal convoglio. Con tale approccio sarebbe possibile effettuare una diagnostica della linea a partire da misure effettuate sul solo pantografo, e come conseguenza si potrebbe utilizzare un treno convenzionale con alcuni punti di misura sul pantografo per effettuare la diagnostica dell'intero tratto di linea che viene percorso.
L'attività dell'unità operativa di Pisa proporrà lo sviluppo di tecniche termografiche per monitorare l'interazione pantografo-catenaria in treni veloci. A tal scopo si avvarrà della disponibilità di una telecamera IR e della possibilità di un suo utilizzo in prove al banco per testare strutture innovative di pantografo e/o nuovi materiali per lo strisciante e per la linea di contatto. Di particolare interesse per l'originalità nel settore della ricerca ferroviaria saranno i rilievi termici che, una volta correlati con il rilievo della forza di contatto, caratterizzeranno la funzionalità dell'archetto e il livello di scintillio e di arco.
Il programma di ricerca si basa sulla complementarietá di 5 unitá operative, operanti presso diversi atenei. Va rilevato che le unità di Firenze, Milano e Pisa da molti anni si occupano di problemi correlati al miglioramento e al monitoraggio del contatto tra pantografo e catenaria e sono soci di ITALCERTIFER, società consortile a responsabilità limitata del gruppo Ferrovie dello Stato. Il presente progetto creerà, se approvato, delle sinergie con attività di ricerca già svolte entro ITALCERTIFER, aumentando le possibilità di successo nell'impresa di realizzare sistemi di captazione per treni ad alta velocità finalmente efficienti e affidabili.
Anche le unità di Cagliari e Catania sono costituite da ricercatori che hanno un bagaglio di esperienza notevole nel settore del controllo attivo per pantografi e dell'identificazione della forza di contatto. Va messo in rilievo come le unità mettano a disposizione del progetto laboratori e attrezzature di avanguardia per il conseguimento dei risultati previsti: il banco dinamico ibrido emulatore della catenaria, e il banco prova captazione, disponibili presso il Politecnico di Milano e una termocamera di alta qualità con relativo software di analisi dati da parte del gruppo di lavoro di Pisa. Va infine sottolineato che la fase di validazione dei risultati della ricerca prevede una verifica delle soluzioni proposte con la collaborazione di ingegneri ferroviari dell'Unità Tecnologie Materiale Rotabile (UTMR) della sede di Firenze di Trenitalia, collaborazione già positivamente sperimentata in passato da parte di molti ricercatori di tutte le unità operative appartenenti al progetto. <<<

Risultati parziali attesi

Task 1 (Firenze)
Dimensionamento strutturale di massima del quadro di base. Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 2 (Milano)
Dimensionamento strutturale di massima dell'archetto. Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 3 (Pisa)
Individuazione di parametri e tecniche opportune per l'analisi termografica del contatto pantografo catenaria. Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 4 (Catania)
Predisposizione del banco ibrido di emulazione della catenaria in modo da includere il disturbo di campata. Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 5 (Cagliari)
Definizione degli algoritmi di controllo opportuni. Rapporto tecnico sull'attività svolta.Task 1 (Firenze)
Ottimizzazione aerodinamica del quadro ricavato al termine della fase 1. Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 2 (Milano)
Task 2a: Verifica sperimentale in termini comparativi delle soluzioni proposte rispetto a quelle attualmente in uso
Task 2b: Realizzazione di un archetto dinamometrico
Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 3 (Pisa)
Realizzazione di SW per diagnosi e monitoraggio del contatto pantografo-catenaria, con ricadute sulle attività di manutenzione delle linee e dei pantografi e di prevenzione guasti e malfunzionamenti.Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 4 (Catania)
Predisposizione del banco ibrido di emulazione della catenaria in modo da includere il disturbo di pendinatura. Rapporto tecnico sull'attività svolta.

Task 5 (Cagliari)
Riprogettazione degli algoritmi di controllo e loro implementazione su microprocessore. Rapporto tecnico sull'attività svolta.TASK 1a: (Firenze)
Progetto esecutivo di uno o più meccanismi completi di pantografo (quadro principale + archetto)

TASK 1b: (Firenze)
Pantografo con attuazione pneumatica sul quadro e sistema di controllo attivo.
Rapporto tecnico sull'attività svolta.Pubblicazioni scientifiche su convegni e riviste specializzate.


Task 2 (Milano)
Task 2a: Messa a punto del sistema di controllo del quadro e collaudo con verifica delle prestazioni. Rapporto tecnico sull'attività svolta.Pubblicazioni scientifiche su convegni e riviste specializzate.

Task 3 (Pisa)
Caratterizzazione termografica della forza di contatto in presenza di corrente. Caratterizzazione di indici generali di qualità della captazione basati sulla forza di contatto. Rapporto tecnico sull'attività svolta. Pubblicazioni scientifiche su convegni e riviste specializzate.

Task 4 (Catania)
Monitoraggio nel tempo dell'usura del filo di contatto con l'esercizio della linea stessa e di eventuali difetti, senza ispezioni dedicate, ma semplicemente utilizzando le misure di vibrazione effettuate sul pantografo durante la normale percorrenza della linea dal convoglio. Rapporto tecnico sull'attività svolta.Pubblicazioni scientifiche su convegni e riviste specializzate.

Task 5 (Cagliari)
Integrazione del controllore con la stima della forza di contatto. Verifiche sperimentali. Rapporto tecnico sull'attività svolta. Pubblicazioni scientifiche su convegni e riviste specializzate. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

La captazione di corrente riveste notevole importanza nell'esercizio dei treni ad alta velocità, essa infatti costituisce uno dei fattori limitanti la velocità massima, specialmente nel caso di trazione effettuata con più pantografi in presa e ha importanti ripercussioni sullo stato di usura dei materiali a contatto (filo di contatto della catenaria e striscianti del pantografo), con ovvie conseguenze sia sui costi di manutenzione, sia sulla durata della linea stessa, che può scendere da valori di 20-25 anni, a meno di 10 anni, in caso di captazione non ottimale, che può con facilità verificarsi con velocità superiori ai 200 km/h. A tali velocità cominciano a sorgere problemi per quanto riguarda la corretta captazione della corrente, nel senso che diventa molto difficile assicurare il contatto continuo dello strisciante col conduttore di alimentazione, con conseguente formazione di archi elettrici, a causa di fenomeni che a velocità inferiori hanno effetti trascurabili. Infatti al pantografo è applicato un precarico che mantiene l'archetto a contatto con la catenaria, secondo un vincolo di per sé monolatero, le azioni aerodinamiche medie applicate al pantografo poi incrementano tale valore, all'aumentare della velocità. La forza di contatto scambiata tra pantografo e catenaria risulta variabile, attorno a un valore medio, tale variazione provoca disturbi nella captazione, in caso di forza molto bassa, causando formazione di scintillio o di archi elettrici veri e propri. Invece, valori elevati della forza di contatto portano ad elevati tassi di usura dei materiali a contatto: nel caso di forze molto elevate è l'effetto meccanico quello prevalente, mentre nel caso di forze basse o di distacco sono gli effetti elettrici e di erosione d'arco quelli più importanti. I contributi in frequenza della forza di contatto possono suddividersi in tre bande principali:
- frequenze associate alle prime armoniche del transito di campata, dell'ordine di pochi hertz, che interessano il pantografo nel suo insieme
- frequenze associate alle prime armoniche legate al passo della pendinatura, fino a circa 20 Hz, che interessano prevalentemente l'archetto (o la coppia di archetti più la testa che li sorregge), ed al più richiama la deformabilità del quadro articolato del pantografo, specie se si tratta di una architettura asimmetrica;
- frequenze associate alla deformabilità dell'archetto, e ai suoi modi propri di vibrare, nella banda estesa dai 30-40 Hz fino a circa 500 Hz.
Per i primi due campi di frequenza è possibile pensare di utilizzare un controllo di tipo attivo, per limitare la variazione della forza di contatto, e sono stati formulati diversi studi e proposte, anche da partecipanti della presente U.O e di quelle associate. Per la banda a frequenza più elevata, spesso responsabile della condizione di scintillio, risulta difficile pensare a uno schema di controllo, essendo i tempi di risposta richiesti estremamente ridotti, e il segnale di retroazione caratterizzato da un elevatissimo livello di disturbo. Per ottenere una captazione di corrente regolare, un possibile intervento sarebbe anche quello di modificare le caratteristiche della linea di contatto, ma è chiaro che l'intervento sui pantografi ha il vantaggio di avere costi più contenuti. Il progetto di ricerca persegue fondamentalmente due linee di intervento possibili: una modifica strutturale del pantografo e l'applicazione di controlli attivi ausiliari. Vediamo di capire lo stato dell'arte per quel che riguarda le modifiche strutturali.
La diminuzione della massa e l'incremento dello smorzamento strutturale, appaiono vie preferenziali al fine di perseguire la diminuzione della variazione della forza di contatto. E' un problema che coinvolge direttamente il materiale con cui viene realizzato l'archetto. L'archetto (composto da portastrisciante e strisciante), svolge un ruolo critico essendo l'elemento del pantografo a diretto contatto con la linea aerea di alimentazione, ed in conseguenza di ciò risulta interessato dai massimi livelli di accelerazione (anche fino a 100 g) associati a tutto il campo di frequenza della forza di contatto. L'attuale ricerca, per quanto riguarda in particolare gli archetti, punta od ottenere una diminuzione della massa, ed un miglioramento della forma dal punto di vista aerodinamico, attraverso esperienze condotte in galleria del vento. La simulazione del comportamento dinamico pantografo-catenaria, è un mezzo che consente, analizzando le prestazioni dinamiche del sistema complessivo, di individuare valori ottimali dei parametri del pantografo, al fine di migliorare la captazione. Inoltre, al fine di verificare sul campo la validità delle soluzioni proposte è necessario abbinare un sistema di misura della forza di contatto durante le corse-prova in linea, che sia anche in grado di adattarsi a diversi tipi di archetto. Il metodo attualmente più utilizzato si basa sulla misura della forza mediante celle di carico interposte tra l'archetto e la sua sospensione, compensando le azioni di inerzia con l'uso di accelerometri. In tal modo si compensa il solo moto rigido verticale dell'archetto: tale sistema di misura risulta valido per frequenze fino a 15-20 Hz, mentre non è in grado di cogliere i contributi associati ai moti flessionali dell'archetto, che sono proprio quelli associati alla presenza dello scintillio continuo, fonte di disturbi e.m., irregolarità di alimentazione e usura accelerata per fenomeni tribologici combinati elettro-meccanici. Questi ultimi sono stati oggetto, da parte di diversi ricercatori, di esperienze di laboratorio. Attualmente gli archetti sono realizzati con materiali e dimensioni che rispecchiano le necessità per la captazione di corrente continua (e di conseguenza di elevate intensità di corrente), o per la captazione in corrente alternata (con minori intensità di corrente). Nel primo caso il porta-strisciante è un profilato (chiuso od aperto) in acciaio, su cui viene fissato lo strisciante. In particolare per la rete italiana, gli striscianti sono in rame, leghe di rame-zirconio, o del tipo Kasperowski, ossia con un involucro esterno in rame, aperto superiormente (denominato cartoccio), entro cui è contenuto un volume in grafite. Nel secondo caso invece strisciante e portastrisciante sono incollati, essendo il primo realizzato in grafite, eventualmente caricata con polvere di rame, e con un estruso di alluminio. Nel primo caso la massa è generalmente compresa tra 6 e 10 kg, mentre nel secondo caso è circa pari a 3 kg. Tali configurazioni sono caratterizzate da uno smorzamento molto basso e da una massa decisamente importante e tale da costituire un limite oggettivo all'esercizio di velocità maggiori di 270-280 km/h, potenzialmente alla portata anche del materiale rotabile esercito a 3 kV in c.c.. L'utilizzo della grafite ha enormi vantaggi per quanto riguarda l'usura del filo di contatto, ma risente di limiti termici quando applicata all'esercizio in c.c. a 3 kV con richieste di potenza elevate, tali da sopportare correnti di 1000 A. L'utilizzo di leghe a base di rame, tipico dell'esercizio in c.c., causa però elevati tassi di usura, soprattutto all'aumentare della velocità. Si richiedono perciò soluzioni innovative che siano in grado di coniugare le caratteristiche positive della grafite, senza incorrere nei problemi di tipo termico. Un approccio globale al problema dell'ottimizzazione dell'archetto implica l'utilizzo di materiali innovativi, al fine di ottenere nel contempo: diminuzione della massa, aumento dello smorzamento strutturale, capacità di resistenza termica e di collegamento efficace con lo strisciante in grafite. Nel panorama dei materiali innovativi, sviluppati in altri ambiti (aeronautico ed automobilistico), particolarmente interessanti appaiono quelli compositi a matrice metallica.
Una soluzione diversa da quella strutturale è quella di progettare pantografi asserviti dotati di un sistema di controllo capace di regolare alcune variabili di interesse (in particolare la componente normale della forza di contatto). L'intervento sui pantografi, rispetto alla modifica delle caratteristiche della linea, ha il vantaggio di avere costi più contenuti. Sebbene l'adozione di un sistema totalmente attivo ha degli indubbi vantaggi in termini di prestazioni ottenibili, l'affidabilità del sistema di captazione risulterebbe essere fortemente legata al corretto funzionamento del sistema di controllo. Esiste allora un compromesso possibile che consiste nell'aggiungere alcuni sensori ed attuatori ad un pantografo tradizionale che permette, quindi, il funzionamento, sebbene non ottimale, anche in caso di guasto al sistema di controllo. Tale soluzione ha inoltre il vantaggio di una maggiore accettabilità da parte degli addetti e potrebbe rappresentare un passo intermedio verso l'adozione di pantografi totalmente attivi. Uno degli obbiettivi del progetto è quello di giungere alla realizzazione di un prototipo di pantografo vicino per quanto possibile alla reale applicazione in linea. Per tale ragione, alcune interessanti soluzioni devono lasciare il posto, per motivi di affidabilità o per motivi di praticità, a soluzioni che, nella loro innovatività utilizzino comunque tecnologie assestate e componenti di provata robustezza, anche in considerazione delle avverse condizioni ambientali in cui il pantografo si trova ad operare. In quest'ottica, soluzioni tradizionali come l'uso di attuatori pneumatici a soffietto sono preferibili ad altre più innovative come l'uso di attuatori elettrici e trasmissioni a cavo che pongono tutta una serie di problemi di isolamento sull'imperiale e di durata a fatica. Un interessante aspetto, finora non molto studiato, è quello dell'interazione del pantografo con l'aria che lo investe. E' questo un aspetto di primaria importanza per il corretto funzionamento dei sistemi di captazione per le forti influenze sulle forze scambiate tra pantografo e catenaria, specie ad alta velocità.
In letteratura sono proposti diversi schemi di controllo attivo per pantografi, basati su tecniche standard, o avanzate. Il Controllo a Struttura Variabile (VSC) mediante sliding modes è considerato teoricamente molto interessante per realizzare sistemi di controllo non lineari affetti da incertezze e disturbi; tuttavia incontra significative resistenze nella sua applicazione a causa del possibile instaurarsi di fenomeni oscillatori, legati alla commutazione a frequenza alta ma finita dei dispositivi di controllo reali, che risultano particolarmente pericolosi in sistemi meccanici aventi fenomeni di risonanza con basso smorzamento. Negli ultimi dieci anni, è stato messo a punto un interessante approccio al controllo a struttura variabile definito in letteratura come sliding mode di ordine superiore (HOSM), che sembra particolarmente adatto al controllo di strutture meccaniche quali i pantografi.
Esiste molta letteratura dedicata allo studio di pantografi innovativi e/o alla modifica delle linee di contatto per evitare o quantomeno ridurre i problemi legati all'interazione pantografo-catenaria.. Per quel che riguarda invece la caratterizzazione di un indice di qualitá della captazione la letteratura esistente é minore . In Italia nel 2000 è stato finanziato dal MURST il progetto di ricerca biennale: Problemi di controllo nei sistemi di trasporto ad alta velocitá su rotaia (di cui l'unità Operativa di Pisa ha avuto il coordinamento nazionale), e i cui risultati in termini di monitoraggio e rilevamento guasti nel contatto pantografo-catenaria sono stati apprezzati in sede internazionale e costituiscono una base scientifica significativa per il presente progetto. La necessità di eseguire il rilievo degli archi in un modo semplice e non invasivo ha portato allo studio e alla realizzazione di strumenti dedicati, basati su sensori a ultravioletto. I risultati ottenuti sono stati verificati da varie campagne di misura condotte sulla direttissima Firenze-Roma in stretta cooperazione con Trenitalia, sezione UTMR di Firenze e hanno permesso la validazione dei sensori e delle tecniche di analisi dei dati proposte: una ricaduta pratica dell'attività di ricerca, a valle della classificazione delle anomalie è stata la possibilità di sviluppare tecniche di manutenzione mirate della linea aerea e del pantografo. Significativo è il fatto che la linea di ricerca proposta si è dimostrata all'avanguardia con le tecniche più avanzate proposte nel panorama internazionale: la Japanese Railways giapponese ha reso recentemente operativo il Dr Yellow, treno diagnostico veloce per attività di prevenzione guasti sulla linea Tokyo-Osaka, il cui sensore di rilevazione archi è proprio basato su sensori a fototubo del tutto analoghi a quelli proposti nel progetto MURST 2000. Una nuova linea di ricerca è basata sullo studio con tecniche IR della qualità del contatto pantografo-catenaria: lo studio termografico del contatto e soprattutto l'analisi delle immagini termografiche risulta una attività del tutto innovativa, che intende sfruttare l'esperienza dei ricercatori del progetto nel settore dell'analisi dello stato del contatto pantografo catenaria, al fine di permettere un significativo incremento di conoscenza, utile in fase di valutazione delle caratteristiche di nuove strutture di pantografi, eventualmente attivi e controllati in modo non convenzionale, e/o di nuovi materiali sugli striscianti dei pantografi.
Come ultima considerazione si vuole far notare la quantità notevole di pubblicazioni su riviste o convegni internazionali specifici del settore ferroviario da parte di tutte le unità partecipanti al progetto. <<<