Il sottosistema di bordo (SSB) è costituito da apparecchiature che acquisiscono informazioni dal sottosistema di terra (SST) determinando il profilo di velocità in base alle caratteristiche del rotabile introdotte dal personale di macchina in fase di configurazione dell' SCMT.

L’apparecchiatura Sistema Controllo Marcia Treno è un prodotto della famiglia Automatic Train Protection (ATP) e il suo scopo principale è la protezione automatica della marcia del treno, realizzando uno scambio di informazioni tra le apparecchiature di terra e quelle di bordo, intervenendo se una predeterminata velocità o distanza viene superata .Per svolgere questo compito sono necessari oltre all'armadio principale dove è contenuta l'unità di elaborazione le seguenti interfacce esterne:

- Antenne eurobalise e captatori magnetici.

- Piastra pneumatica per l'inserzione del sistema e per la frenatura di emergenza

- Cruscotti MMI che interfacciano il sistema con il PdM (display con relativa tastiera)

- Avvisatore acustico

- Generatori tachimetrici o generatori di frequenza presenti sulle boccole delle ruote

- Indicatore tachimetrico installato sul banco di manovra

- Apparato di registrazione DIS

- Circuito di taglio trazione

Le principali funzionalità del sistema sono le seguenti:

- controllo della marcia del treno (funzionalità data dall’SCMT);

- ripetizione dei segnali in macchina sulle linee con blocco automatico a correnti codificate;

- controllo e vigilanza del personale di macchina interessato alla condotta del treno.

Le informazioni fornite dall' SST (SottoSistema di Terra) vengono acquisite in due modalità:

- Modo Discontinuo

- Modo Continuo

Nel modalità discontinua le informazioni relative all'aspetto dei segnali e alle caratteristiche della linea vengono inviate all'SCMT installato sul rotabile attraverso il contatto radio fra l'antenna eurobalise installata sotto la cassa del rotabile e le BOE (punti informativi) posizionati sul tracciato. Il Sottosistema di Terra (SST) durante il passaggio del locomotore su di un punto informativo comunica al rotabile una serie di informazioni:

- posizione del rotabile;

- distanza dai successivi punti informativi in cui si hanno delle limitazioni;

- limiti di velocità da rispettare nei successivi punti informativi;

- il Sottosistema di Bordo (SSB) calcola, in base alle info captate, le seguenti grandezze:

- posizione del rotabile dai precedenti punti informativi in cui si hanno avuto delle limitazioni;

- velocità istantanea del rotabile.

Nella modalità continua le informazioni vengono inviate al Sotto Sistema di Bordo (SBB) mediante l’accoppiamento induttivo tra il circuito di binario ed i captatori della Ripetizione Segnali Continua (RSC) installati sul locomotore.Infatti il binario è percorso dalle correnti codificate del Blocco Automatico a correnti codificate (BACC) in modo uniforme sul tracciato interessato dal circuito di binario.In tale modalità le rotaie vengono percorse da correnti di tipo sinusoidali con freq. di 50Hz, 83.3Hz e 178Hz oppurtunamente miscelate fra loro nel tempo.Sul banco di guida sono visualizzati i codici della Ripetizione Segnali Continua, i dati relativi al treno e l’orario inseriti dal personale, le esclusioni delle funzioni, i messaggi di guasto ed errore.

Sono presenti sui due lati dall’apparecchiatura i pulsanti relativi a:

- RSC per inserire o disinserire la funzione RSC

- il pulsante di riconoscimento “RIC”;

- il pulsante di prericonoscimento “PRE”;

- il pulsante di riarmo della frenatura di urgenza “RF”;

- SCMT per escludere o attivare la funzione SCMT;

- DATI per inserire dati relativi al treno;

- N/G per regolare la luminosità del monitor e dei pulsanti luminosi;

- MAN per inserire o disinserire la modalità manovra.

Nel caso in cui non viene completata l’inserzione dei dati, l’apparecchiatura non consente la trazione del treno. In modalità manovra (MAN) l’inserzione dati non è obbligatoria e la locomotiva potrà muoversi con velocità massima di 30 km/h.

Il controllo e vigilanza del personale di macchina interessato alla condotta del treno è sempre attivo, indipendentemente dalla modalità operativa selezionata. Consiste in un segnaleacustico, che deve essere riconosciuto dal macchinista entro un periodo di tempo di 3 secondi dalla sua emissione, attraverso il pedale ubicato sul pavimento, oppure attraverso due pulsanti ubicati sui lati interni della cabina. La periodicità del segnale acustico, può differire dall’operatività del personale di macchina: un segnale ogni 55 secondi quando il pedale oppure uno dei due pulsanti sono mantenuti premuti in modo costante. Il riconoscimento del segnale avviene mediante un breve rilascio del pedale o del pulsante, prima della richiesta di riconoscimento (segnale acustico), che provoca l’azzeramento del conteggio dei 55 secondi previsti. Altro metodo consiste in un segnale ogni 2,5 secondi nel caso in cui il pedale o uno dei due pulsanti sono mantenuti non premuti. Attualmente sono in fase di sperimentazione e implementazione l’utilizzo di sensori a sfioramento. In caso che queste condizioni non vengano rispettate la trazione del treno viene esclusa e si inserisce la frenatura di emergenza.

La funzione SCMT realizza il controllo della velocità di marcia dei treni rispetto ai dati gestiti dal sistema ed interviene nel caso di mancato rispetto delle limitazioni imposte. Le protezioni gestite durante la marcia del treno sono: rispetto del segnalamento in linea e delle informazioni sulla velocità massima provenienti dal Sotto Sistema di Terra (SST) come velocità massima ammessa sugli itinerari di arrivo e partenza, velocità massima in base ai ranghi di velocità previsti dalla linea, velocità massima ammessa dal grado di frenatura della linea, rispetto dei rallentamenti ed altre riduzioni di velocità. I valori di velocità istantanea del rotabile vengono confrontati con quelli calcolati per mezzo di curve di frenatura (CF), definite sul piano distanza/velocità e rappresentano i punti a partire dai quali è possibile raggiungere, nel punto in cui è situata la limitazione, la velocità ideale ipotizzando un opportuno modello di frenatura. Nel sistema SCMT, a partire dalla curva di frenatura (CF) si costituiscono altre due curve: la curva di intervento (CI), a cui corrisponde l’attivazione automatica della frenatura di emergenza (questa curva è anticipata rispetto a quella di frenatura di un tempo che tiene conto del ritardo con cui intervengono gli organi frenanti del materiale rotabile), la curva di allerta (CW), è invece anticipata rispetto alla curva di intervento (CI) di un tempo che tiene conto del periodo di reazione del personale di macchina. Le suddette curve vengono calcolate sulla base dei dati treno che il personale inserisce nel sistema attraverso l’apparecchiatura come segue:

- utilizzazione locomotiva (da specificare se testa treno o coda);

- percentuale massa frenata;

- lunghezza treno;

- tipologia di freno presente (passeggeri o merci);

- velocità massima del convoglio;

- rango del treno (A, B, C, P in base al tipo di locomotore e materiale trainato);

- rallentamento (da specificare se dovranno essere rispettati da tutto il treno o solo dalla locomotiva);

- personale di macchina (da specificare il numero di agenti 1 o 2);

- massa treno;

- orario.

Durante la marcia del treno, non appena si oltrepassa la curva di allerta (la velocità reale del rotabile supera quella ammessa tra i 3 e 5 km/h), il macchinista viene avvisato per mezzo di un indicatore visivo ed acustico: nell’indicatore tachimetrico si accende una luce rossa e si attiva un segnale sonoro intermittente ed il sistema provvede all’esclusione della trazione e all’attivazione della frenatura elettrica se presente, se il personale di macchina non adegua la velocità con giusto tempismo, non appena si intercetta la curva di intervento (la velocità reale del rotabile è uguale o maggiore di 5 km/h rispetto a quella ammessa), il sistema attiva la frenatura di emergenza e nell’indicatore tachimetrico la luce rossa incomincia a lampeggiare e il segnale sonoro diventa fisso.

Svolge un ruolo importante l' algoritmo di calcolo chiamato sistema odometrico il quale ha il compito di, minimizzando gli errori, di stimare la velocità e la posizione del treno sulla linea. L’algoritmo si basa sulle informazioni di velocità periferica proveniente da 2 sensori posizionati sugli assi del rotabile e per rendere più affidabile la stima tiene conto di altri elementi tra cui la pendenza della linea e la percentuale di massa frenata del treno. Il calcolo dello spazio percorso avviene nel momento in cui almeno un asse incomincia a ruotare. L’algoritmo si basa sul presupposto che la velocità degli assi in scorrimento si mantiene entro un determinato range rispetto a quella reale del treno e presuppone che i due assi su cui sono montati i sensori siano protetti dal sistema antislittante e antipattinante, ma può lo stesso operare con precisione inferiore anche in caso di assi non protetti. Come regola di calcolo, la velocità reale viene assunta uguale alla maggiore delle due informazioni di velocità proveniente dai due assi.

I punti informativi sono costituiti da una coppia di boe installate al centro del binario, le quali provvedono a trasmettere informazioni a bordo treno. Le boe , dette anche balise, non richiedono alimentazione esterna, poichè sono telealimentate dal rotabile stesso tramite l' antenna di ricezione (patch-antenna) la quale invia un tono a 27MHz. La Balise ricevuta l'energia necessaria per riattivarsi (raddrizzamento del burst a 27MHz) trasmette al rotabile il suo messaggio in modulazione ASK . A seconda del punto in cui vengono installate, le boe tipo Eurobalise 1023 BIT si differenziano in fisse e commutabili:

- le boe fisse non presentano alcun collegamento con altri apparati e vengono collocate in punti caratteristici della linea per trasmettere informazioni a bordo treno come la variazione del grado di frenatura, l’aumento o la diminuzione della pendenza della linea, la variazione della velocità massima o per segnalare l’inizio o la fine di un rallentamento;

- le boe commutabili vengono collocate in corrispondenza dei vari segnali lungo la linea e sono collegate elettricamente agli apparati che gestiscono il segnalamento tipo posti di blocco automatico (PBA) in linea oppure ACEI se si trovano in prossimità di stazioni ferroviarie.