[0:10]Il sistema Alta Velocità / Alta Capacità e lo sviluppo dell'ERTMS/ETCS in Italia
[0:36]La rete ferroviaria italiana comprende circa 16.200 km di linee, di cui 6.200 a doppio binario. La maggior parte del traffico passeggeri si svolge sui 6.600 km della rete fondamentale e oltre il 45% interessa i collegamenti veloci sulle direttrici Milano-Napoli e Torino-Venezia. Per questo motivo e per sviluppare la massima integrazione con la rete europea ad alta velocità, con particolare riguardo alle tratte italiane dei corridoi Madrid-Budapest-Kiev, Berlino-Napoli-Palermo, e Rotterdam-Milano-Genova, il gruppo FS sta realizzando un sistema ad alta velocità AV e alta capacità AC, interconnesso con la rete storica. Ciò prevede l'inserimento di 1.400 km di nuove linee AV-AC, di cui 650 in costruzione.Le prime tratte di imminente attivazione sono la Roma-Napoli e la Torino-Novara.
[1:47]In Italia, l'alta velocità ferroviaria è partita negli anni '70 con la realizzazione della direttissima Roma-Firenze, la prima linea a 250 km/h, in gran parte in esercizio fin dal 1976. Si trattava di una svolta epocale che poneva le ferrovie italiane tra le prime al mondo ad avere raggiunto tale velocità, peraltro con un sistema di trazione a 3 kV in corrente continua, ritenuto piuttosto limitativo per le potenze richieste, quando in Francia e in Giappone, ci si proiettava verso linee AV alimentate con sistemi a 25 kV in corrente alternata. A 250 km/h, il distanziamento tra i treni avviene con un sistema cosiddetto di blocco automatico a 9 codici, che consente la riduzione di velocità per sezioni di blocco di 1.350 m fino all'arresto entro 5.400 m. Per le nuove linee fino a 300 km/h, si è scartata l'ipotesi del blocco automatico e si è puntato decisamente sull'impiego del nuovo sistema standard europeo ERTMS-ETCS, European Railway Traffic Management System, European Train Control System, allo scopo di eliminare le barriere nazionali e garantire l'interoperabilità ferroviaria sulla base delle direttive tecniche nel frattempo emesse dalla Commissione Europea. Per acquisire esperienze sul funzionamento di un sistema così innovativo, si è effettuata una sperimentazione preventiva su un tratto di linea in esercizio, quello tra Firenze e Arezzo della direttissima Roma-Firenze. Tale sperimentazione, svoltasi tra il 1999 e il 2001, è stata eseguita anche allo scopo di rendere partecipi i colleghi europei nella risoluzione delle problematiche implementative del nuovo sistema. Sul sito pilota sono state effettuate numerose corse prova per verificare le varie funzionalità dell'ERTMS, alcune delle quali nell'ambito delle manifestazioni UIC del dicembre 2000 e marzo 2001. Questo passo, indubbiamente, rappresenta un'importante prova che le cose stanno andando avanti in maniera molto concreta, stiamo passando dal sistema annunciato a un sistema che inizia a vedersi e a funzionare. La nuova linea Roma-Napoli, che entrerà in esercizio entro il 2005, costituisce la prima tratta a 300 km/h del sistema AV-AC italiano. Tale linea si sviluppa per 204 km, oltre ai raccordi verso Roma e Napoli, presentando tre interconnessioni con la linea storica a Frosinone, Cassino e Caserta. Ogni 24 km è possibile l'interscambio tra i due binari nei posti di comunicazione, mentre ogni 48 km sono possibili le precedenze nei cosiddetti posti di movimento. Le principali prestazioni richieste da progetto prevedono: una velocità di 300 km/h, una frequenza di treni ogni 5 minuti, un'accelerazione massima non compensata di 0,6 m/s2, un carico per asse fino a 18,5 t per i treni veloci e di 22,5 t per i treni merci. Lo scartamento del binario è quello standard di 1.435 mm, mentre l'interasse tra i binari è di 5 m. Il tracciato si sviluppa per il 38% in gallerie e viadotti.
[5:38]Il raggio minimo di curvatura è di 5.450 m e la pendenza massima è del 21‰. Le gallerie hanno una sezione di 82 m2. La più lunga è quella dei Colli Albani di 6.625 m. Il binario è composto da rotaie UIC 60, in barre da 108 m saldate elettricamente a scintillo, fissate su traverse in cemento armato precompresso da 400 kg con attacchi di tipo elastico. I deviatoi a cuore mobile con manovra di tipo oleodinamico consentono velocità di 160 km/h nelle traversate pari-dispari. Il sistema di trazione elettrica è del tipo 2 x 25 kV - 50 Hz, in grado di sviluppare la massima potenzialità, 2 MW/km, e minimizzare le esposizioni ai campi elettromagnetici. Le sottostazioni, alimentate tramite elettrodotti dedicati a 150 kV, sono distribuite ogni 48 km. La linea di contatto è costituita da una fune portante da 120 mm2 e un filo di contatto da 150 mm2, posto a 5,30 m sul piano del ferro. Tutti i servizi lungo linea sono alimentati dal feeder a 25 kV tramite posti di trasformazione 25 kV / 400 V. Per ridurre le interferenze elettromagnetiche sugli impianti della rete storica alimentata a 3 kV, nei binari di imbocco e di interconnessione, vengono installate speciali apparecchiature idonee a impedire il passaggio delle correnti di ritorno a 50 Hz della trazione elettrica verso le linee interconnesse. Si tratta di trasformatori separatori, lato 25 kV, e di filtri soppressori di armoniche, lato 3 kV. Inoltre, sui tratti adiacenti delle linee convenzionali fino a una distanza di 3 km dalla linea AV, è prevista la modifica della frequenza di funzionamento dei circuiti di binario da 50 a 83,3 Hz. Il sistema di comando controllo e segnalamento è basato sull'ERTMS-ETCS di livello 2, senza segnali luminosi lungo linea e con comunicazioni terra-treno tramite GSM-R, Global System Mobile Railway. Le Eurobalise forniscono al treno indicazioni sulle caratteristiche della linea e dei tratti singolari che si incontrano, ad esempio cambio fase, presenza gallerie ecc., oltre ad assicurare la ricalibratura dell'odometro di bordo. La localizzazione dei treni avviene tramite circuiti di binario digitali ad audiofrequenza con sezioni di blocco della lunghezza di circa 1.800 m. Tutte le informazioni sullo stato dei circuiti di binario, dei deviatoi e degli altri enti di linea e di piazzale, sono raccolte nei posti periferici fissi PPF che gestiscono e controllano mediamente 12 km di linea.
[9:29]D'altro canto, l'RBC, attraverso un sistema a calcolatore, provvede ad effettuare il distanziamento dei treni e a inviare a ciascun treno l'autorizzazione al movimento, ovvero la cosiddetta MA (Movement Authority). La trasmissione dall'RBC ai treni e viceversa, avviene tramite cavo a fibra ottica fino alle stazioni BTS (Base Transceiver Station), distribuite lungo linea mediamente ogni 3 km, e via radio GSM-R dalle BTS ai treni. Tutta la nuova linea Roma-Napoli rientra nella giurisdizione di tre RBC, che gestiscono tratte adiacenti di circa 70 km con parziale sovrapposizione. Gli RBC trasmettono con continuità al sottosistema ETCS, ubicato a bordo dei treni, le informazioni di marcia, che attraverso il computer di bordo EVC (European Vital Computer), vengono elaborate e visualizzate nel cruscotto del DMI (Driver Machine Interface), anch'esso unificato a livello europeo. In tal modo il macchinista riceve le indicazioni sulla velocità consentita, che può essere limitata da alcuni fattori, quali la distanza di sicurezza da treni che lo precedono o i rallentamenti per i lavori. Dal posto centrale è possibile gestire e sorvegliare la circolazione, nonché controllare e monitorare lo stato delle infrastrutture e degli impianti. Presso il PCS sono rese disponibili diverse funzioni, svolte in sale attigue da differenti operatori per mezzo di postazioni dedicate: circolazione, diagnostica e manutenzione, trazione elettrica, telecomunicazioni, telesorveglianza e sicurezza. La circolazione viene seguita dalla sala di controllo attraverso un sistema centralizzato denominato SCC-AV, che fornisce all'operatore DCO uno strumento molto avanzato per il supporto delle decisioni. Nella sala controllo si trovano anche le postazioni per il coordinamento della circolazione rispetto alla rete storica e la soluzione delle situazioni critiche. Da una specifica postazione è possibile inserire nell'RBC le programmazioni dei lavori lungo linea e i rallentamenti da prevedere. Il comando e controllo degli impianti di trazione elettrica viene eseguito attraverso il sistema di telecomando DOTE, connesso con l'RBC e con l'SCC-AV, per la gestione delle configurazioni dei tratti neutri sulla linea di contatto. Dalla sala TLC è possibile gestire la supervisione e la diagnostica delle apparecchiature di telecomunicazione, con particolare riguardo a quelle del GSM-R. Altre informazioni, provenienti dai sistemi di diagnostica e monitoraggio, a supporto dell'esercizio e della manutenzione, vengono convogliate verso le postazioni del dirigente coordinatore infrastrutture, posta all'interno della sala controllo, della diagnostica degli impianti di segnalamento, in sala diagnostica e manutenzione, della diagnostica degli altri impianti, con particolare riguardo ai servizi ausiliari alimentati tramite il feeder a 25 kV, sempre nella sala diagnostica e manutenzione, della videosorveglianza dei fabbricati di servizio e dei punti critici lungo linea, nella sala telesorveglianza e sicurezza. Molte prove e verifiche in linea sono programmate per testare la funzionalità dei sottosistemi strutturali: infrastruttura, energia, comando-controllo, materiale rotabile, secondo quanto previsto dalla normativa europea e dalle specifiche tecniche di interoperabilità STI per l'alta velocità, tenendo conto delle esperienze di esercizio sino ad ora acquisite in Italia con il 3 kV fino a 250 km/h. Per il sottosistema infrastruttura si sta valutando la qualità dell'interazione ruota-rotaia fino alla massima velocità di 330 km/h. Per l'energia, viene testato il sistema a 25 kV, insieme alla qualità della captazione e dell'interazione catenaria-pantografo. Per il comando-controllo si sta verificando il nuovo sistema ERTMS di livello 2 con GSM-R a qualsiasi velocità, fino a quella massima prevista. Per il materiale rotabile, oltre all'ERTMS di bordo, occorre testare il funzionamento a 25 kV, il comfort di marcia e la qualità dell'interazione con il binario e la linea di contatto. Per corse-prova fino a 200 km/h si utilizzano treni condotti da locomotive E402 bitensione equipaggiate con ERTMS di bordo, mentre per velocità superiori vengono impiegati ETR 500 con locomotori equipaggiati con ERTMS e vetture strumentate per misure elettriche e meccaniche di vario genere, con particolare riguardo a quelle di interazione ruota-rotaia e pantografo-catenaria.
[15:03]Dall'inizio del 2004 si stanno effettuando diverse corse-prova per testare il sistema ERTMS-ETCS.13 gennaio 2004. Il sistema è stato testato per la prima volta alla velocità di 150 km/h. 20 febbraio 2004, sono stati raggiunti i 200 km/h alla presenza degli esperti dell'ERTMS User's Group. 25 marzo 2004, sono stati superati i 230 km/h alla presenza dei rappresentanti della Commissione Europea. 14 aprile 2004, sono state eseguite prove a 270 km/h. 23 aprile 2004, è stato superato per la prima volta con il sistema ERTMS completamente funzionante il muro dei 300 km/h. Tra un anno, apriremo la nuova linea Roma-Napoli alta velocità e i treni correranno su questa linea gestiti dal nuovo sistema IA&TMS.È un nuovo passo avanti che stiamo faticosamente conquistando. Non abbiamo ancora terminato tutto quanto, però siamo confidenti sul fatto che ce la faremo. E così si apre un processo, di cui abbiamo lanciato la sfida solo poco tempo fa a Firenze, nel 2000.Il processo che deve portare dai sistemi nazionali a costituire un unico grande sistema ferroviario europeo, interoperabile, non più treni che si fermano alle frontiere. Vincere in questo modo la competizione con gli altri modi, garantendo peraltro maggiore qualità ai nostri clienti.È la sfida che abbiamo tutti quanti da fare per il domani, per il futuro, ed è una cosa che possiamo farla, dobbiamo farla. L'ERTMS cambia radicalmente il modo di gestione del traffico ferroviario e di guida del treno. Il macchinista, grazie alle informazioni ricevute sul monitor del DMI di bordo, assolve i compiti di condotta, mentre la sicurezza della marcia del treno rimane comunque garantita, attraverso il controllo automatico della velocità, effettuato dall'ERTMS-ETCS.
