Esercizio del materiale rotabile sulla Ferrovia Canavesana (2020)

Sommario

Introduzione

La Ferrovia Canavesana e l’officina di manutenzione di Rivarolo C.se

PARTE I: Analisi dell’esercizio sulla Ferrovia Canavesana: aspetti normativi, tecnici e

metodologici. Studio dell’attività di manutenzione ferroviaria

Il materiale rotabile

1.1. Meccanica della locomozione

1.1.1. La curva caratteristica di trazione

1.1.2. Virtualità della linea

1.2. Sistemi di trazione

1.2.1. Confronto tra i sistemi di trazione

1.2.2. Prestazioni di una locomotiva

1.2.3. Gli organi di rotolamento

1.3. I sistemi di frenatura

1.4. Ale 501 - Le 220 - Ale 502

Regolamentazione e organizzazione dell’esercizio ferroviario

2.1. Panoramica generale dell’esercizio ferroviario

2.1.1. Caratteristiche del trasporto viaggiatori

2.1.2. Documentazione a servizio dell’impresa ferroviaria

2.1.3. L’orario ferroviario

2.1.4. Definizioni ed esigenze di velocità

2.1.5. Organizzazione della linea

2.2. La normativa d’esercizio

2.2.1. Prefazione Generale all’Orario di Servizio

2.2.2. Regolamento Circolazione dei Treni

2.2.3. Il treno

Segnalamento, circolazione nelle stazioni e sicurezza nell’esercizio ferroviario

3.1

Il segnalamento

3.1.1

Tavole di orientamento

3.1.2

Segnali di limitazione di velocità e indicatori di partenza

3.1.3

Indicatori di direzione

3.1.4

Indicazione con lettere

3.1.5

Segnali per le manovre

3.1.6

Segnali di velocità

3.2

La circolazione nelle stazioni

3.2.1

Le stazioni

3.2.2

Movimento dei treni nelle stazione

3.2.3

L’evoluzione degli apparati in stazione

3.3

L’Agenzia Nazionale per la Sicurezza Ferroviaria (ANSF)

3.3.1

Normativa ANSF

La manutenzione

4.1. Teoria della manutenzione

101

4.1.1. Impiego della Teoria dell’Affidabilità

101

4.1.2. Affidabilità

102

4.1.3. Il guasto e curva di mortalità

106

4.1.4. Analisi affidabilistica di Weibul

109

4.2. Strategie manutentive

111

4.2.1. Tipologie e tempi della manutenzione

111

4.2.2. Politiche e filosofie di manutenzione

113

4.2.3. Cicli e trama manutentiva in ambito ferroviario

116

4.3. La manutenzione del materiale rotabile

119

4.3.1. La manutenzione preventiva in campo ferroviario

120

4.3.2. Proposte di evoluzione nella manutenzione del materiale rotabile

122

4.3.3. La manutenzione del materiale rotabile sulla Ferrovia Canavesana

123

4.4. La manutenzione delle ruote ferroviarie

129

PARTE II: Calcolo dei tempi ottimali di riprofilatura delle ruote. Analisi dell’interfaccia

Esercizio - Manutenzione tramite simulazione ad eventi discreti

132

Ottimizzazione degli interventi di manutenzione preventiva. Caso studio: la riprofilatura delle

ruote sulla Ferrovia Canavesana

133

5.1. Ottimizzazione dei tempi di manutenzione preventiva

134

5.1.1. L’analisi di Weibull

134

5.1.2. Dall’analisi di Weibull alla manutenzione preventiva

136

5.1.3. Descrizione del metodo e relazioni tra le grandezze

139

5.2. Caso studio: la manutenzione delle ruote ferroviarie sulla Linea Canavesana

144

5.2.1. Analisi dei dati storici e definizione del MDBF di primo tentativo

145

5.2.2. Definizione dei costi

146

5.2.3. Passaggio dal MDBF* al MTBF*

148

5.2.4. Calibrazione di θ e β

150

5.2.5. Calcolo dei costi unitari attesi e valori di t_p ottimi

151

5.2.6. Variazione di θ e β e relazioni con l’attuale programma di manutenzione

154

Interfaccia tra esercizio e manutenzione: simulazione multi - scenario della programmazione

2020

157

6.1. Programmazione 2020 della Ferrovia Canavesana

157

6.1.1. Composizioni 2020

157

6.1.2. Giro - macchine proposto per la simulazione

163

6.2. La simulazione

168

6.2.1. Il software Arena

173

6.2.2. Progettazione del modello di simulazione

176

6.2.3. Moduli di Arena sviluppati

178

6.3. Campagna di simulazione multi - scenario

182

Introduzione

Il trasporto ferroviario riveste oggi un ruolo di primaria importanza per lo spostamento di persone e

merci. L’efficienza di questo sistema di trasporto deriva dall’unione di diverse competenze che si

specializzano e si completano con l’obiettivo di garantire un servizio sempre più competitivo e

moderno. L’interazione tra i diversi ambiti gode di un delicato equilibrio spesso basato su pratiche

consolidate e una maturata esperienza.

Nella presente Tesi ci si propone di indagare i nessi tra le principali attività e, in particolare,

studiare l’interfaccia tra l’esercizio ferroviario e la manutenzione del materiale rotabile. Al fine di

far ciò si divide il testo in due parti. La Parte I ripercorre lo studio e l’applicazione dei testi

normativi al fine di assumere una conoscenza dettagliata delle regole di circolazione sia in

condizioni ordinarie sia durante gli eventi straordinari. Ad essa si aggiunge anche l’analisi dello

stato dell’arte in tema di manutenzione, presentando le principali politiche e filosofie presenti ad

oggi in letteratura. La Parte II verrà dedicata al lavoro simulativo: si illustrerà il modello proposto

ed applicato ad un caso studio al fine di determinare e validare un metodo capace di ottimizzare i

tempi di manutenzione preventiva minimizzando i costi unitari di intervento. Verrà successivamente

progettato uno strumento capace di valutare la bontà della programmazione del materiale rotabile

considerando i mutui vincoli di Esercizio e Manutenzione.

Quindi l’obiettivo iniziale è analizzare la normativa attualmente in vigore: un complesso di direttive

e pubblicazioni che sottendono a tutte le operazioni necessarie a garantire in sicurezza qualsiasi

movimentazione di materiale rotabile. In particolare nel capitolo 2 e 3 verranno analizzati i

principali manuali quali la Prefazione Generale all’Orario di Servizio, il Regolamento Circolazione

Treni e il Regolamento Segnali. Negli ultimi anni i testi hanno subito profondi cambiamenti e

accompagnano in modo puntuale le innovazioni introdotte nel settore. Le imprese che operano nella

circolazione dei treni sono tenute a continui aggiornamenti normativi e hanno la necessità di avere

una profonda e completa conoscenza dei testi appena citati. All’analisi del contenuto si affiancano

esemplificazioni sulle linee gestite dal Gruppo Torinese Trasporti. Come verrà illustrato i testi non

sono da intendersi solo di carattere giuridico, ma forniscono anche validi elementi di calcolo utili in

fase di pianificazione dell’esercizio. Si analizzano i passaggi che l’impresa compie per l’erogazione

del servizio: dall’orario grafico, alle composizioni fino all’effettuazione delle corse. A tal fine, nel

capitolo 1, sono richiamati alcuni concetti fondamentali della meccanica della locomozione e più in

generale del funzionamento del materiale rotabile. Verranno presentati anche i soggetti del caso di

studio: i TTR¹ Ale501-Le220-Ale502. Lo studio quindi permette di intendere meglio le variabili

che influenzano il trasporto ferroviario locale e assumere la competenza nell’analisi di una linea

ferroviaria, dalle sue caratteristiche alle implicazioni che hanno nell’erogazione del servizio.

Nel complesso quadro normativo si inserisce il ruolo dell’Agenzia Nazionale per la Sicurezza

Ferroviaria (ANSF): la sicurezza non riveste solo un motivo di merito nel settore ferroviario ma

una continua sfida tecnica e normativa. In questo ambito ha preso sempre più campo l’attenzione

verso la manutenzione, soprattutto tramite il Decreto ANSF 04/2012, evidenziando l’importanza di

avere una visione unificata tra l’esercizio e la manutenzione. Nel capitolo 4 vengono illustrati i

criteri in base ai quali questo tema riveste un ruolo fondamentale nella gestione del servizio i

principali documenti a servizio dell’impresa per l’esecuzione degli interventi.

Al fine di pianificare un giro-macchine coordinato tra esercizio e manutenzione, viene illustrata la

problematica dell’usura delle ruote. L’interesse verso tale aspetto è rivestito sia dalla relativa

valenza economica per l’azienda sia dal fatto che esse occupano un posto di primaria importanza

nella stabilità del veicolo, quindi influiscono sul comfort e sulla sicurezza del viaggio. Una buona

progettazione degli interventi di riprofilatura delle ruote consente una diminuzione dei costi e dei

tempi di manutenzione, quindi diminuisce i conflitti tra Esercizio e Manutenzione. Nel capitolo 5,

tramite la teoria dell’affidabilità si affronta il caso studio del calcolo dei tempi di manutenzione

preventiva al fine di ridurre i costi unitari attesi.

Tale studio è supportato dalla simulazione ad eventi discreti, effettuata tramite software Arena:

viene proposta una campagna di simulazione multi - scenario osservando quali siano gli effetti

degli eventi non pianificati sia lato esercizio sia lato manutenzione. Vengono proposti sia scenari

svantaggiosi (ritardi e guasti) sia scenari propositivi (azioni di investimento) proponendo eventuali

soluzioni alle problematiche illustrate.

¹ TTR: Treni Trasporto Regionale

La Ferrovia Canavesana e l’officina di manutenzione di Rivarolo C.se

L’oggetto di studio per la presente Tesi è la Ferrovia Canavesana, linea che collega le città di

Rivarolo, Settimo Torinese e Chieri in Piemonte. La linea è caratterizzata da un singolo binario di

proprietà della Regione Piemonte impiegato dall’azienda pubblica Gruppo Torinese Trasporti

(GTT) nelle divisioni GTT - Infrastruttura e GTT - Trasporto. La Ferrovia Canavesana percorre 57

km servendo 13 stazioni, costituendo il Servizio Ferroviario Metropolitano Linea 1 (SFM1) e

svolgendo un trasporto passeggeri di primaria importanza per l’area del Canavese, posizionata a

Nord-Ovest della Città di Torino. Presso la stazione di Settimo Torinese la linea interseca la

direttrice Torino - Milano, inserendosi nella Rete Nazionale gestita da Rete Ferroviaria Italiana

(RFI). La Ferrovia Canavesana può essere divisa concettualmente in tre parti (Figura 1):

Le sezione Rivarolo - Settimo Torinese: linea a semplice binario in cui la circolazione è

coordinata da un Dirigente di Centrale Operativo (DCO) presso la stazione di Torino Dora ².

Benché l’infrastruttura permetta velocità superiori, nel 2019 è stato imposto da ANSF il

limite di 70 km/h. Come anticipato, presso la stazione di Settimo la ferrovia si inserisce

nella Rete Principale attraverso il solo Binario 3, impedendo quindi l’incrocio dei treni

presso questa località di servizio.

La sezione Rivarolo - Pont: linea non elettrificata e gestita con un servizio a spola attraverso

la trazione Diesel. La sezione non sarà elemento di studio nella presente Tesi.

Le due sezioni precedenti sono impiegate da GTT che opera come Gestore dell’Infrastruttura e

Operatore Ferroviario. La linea è impiegata per il solo trasporto passeggeri ad esclusione di rari

carri merci provenienti dallo stabilimento raccordato ENI situato tra Rivarolo e Volpiano.

La sezione Settimo Torinese - Chieri: la tratta, prevalentemente su Rete Nazionale,

attraversa il nodo ferroviario di Torino e si sviluppa fino alla parte Sud-Est della Città

Metropolitana, garantendo il collegamento da Trofarello a Chieri su una linea a semplice

binario. La tratta è gestita interamente da RFI e GTT opera solo come Operatore Ferroviario.

La circolazione è gestita dal DCO presso la stazione di Torino Lingotto.

L’intera linea è utilizzata dai treni riguardanti il Servizio Ferroviario Metropolitano Linea

(SFM1). Il servizio, progettato su orario cadenzato con un periodo da 30 a 60 minuti per direzione

di marcia, è erogato tramite l’impiego di tre elettromotrici: i TTR Ale501-Le220-Ale502, gli

ETRY530 e gli ETR234.

² La gestione della circolazione sulle tratte in gestione dal Gruppo Torinese Trasporti è unificata per il SFM1 (Chieri -

Rivarolo - Pont) e il SFMA (Torino - Ceres).

Figura 1 - Piano schematico dell'infrastruttura oggetto di studio.

Presso la stazione di Rivarolo Canavese è presente l’officina di manutenzione di GTT alla quale

fanno riferimento i tutti i treni operanti nella linea SFM1. L’officina, di cui si riporta lo schema

planimetrico nell’allegato C, ha a disposizione due binari dotati di carroponte per le manutenzioni

ordinarie e un piazzale antistante per i treni in attesa di manutenzione. Essa è in grado di eseguire

tutte le tipologie di manutenzione, ad eccezione della Revisione Generale (RG).

L’effettuazione del servizio passeggeri è gestita dalla Direzione dell’Esercizio presso la stazione di

Torino Dora; la gestione delle risorse dell’officina e la pianificazione degli interventi sono

coordinati dagli uffici di Gestione della Manutenzione a Rivarolo. Presso Rivarolo è presente anche

il Capo Stazione che sottende alle composizioni e alle manovre. I reparti sono coordinati dal gruppo

dirigenziale di GTT - Trasporti presso la sede di Porta Milano (Torino).

1. Il materiale rotabile

1.1. Meccanica della locomozione

1.1.1. La curva caratteristica di trazione

In un sistema di trasporto ferroviario la circolazione avviene su un sistema a guida vincolata, per cui

il Macchinista interviene sulla guida del mezzo esclusivamente quanto concerne l’avvio, la velocità,

la frenatura e l’arresto. La direzione è vincolata dal tracciato della linea che i treni percorrono,

costretti dal vincolo del bordino delle ruote e il fungo della rotaia. In un veicolo, o convoglio, che

compie un moto, agiscono due forze principali:

le forze attive o di trazione F,

le forze passive o resistenze R.

Il successo di questo sistema di trasporto deriva dal basso sforzo di trazione che si deve applicare

per far avanzare una determinata massa sulle rotaie rispetto ad altre soluzioni. La ferrovia quindi

riesce a sfruttare, a parità di massa, sforzi di trazione inferiori o, a parità di sforzi di trazione

disponibili, masse maggiori. Ciò si traduce anche in notevoli decrementi di uso di energia, in

aggiunta alla scelta di elettrificazione verso cui il mondo dei trasporti è sempre più preponderante.

La forze tangenziali di trazione e frenatura si trasmettono tra ruota e rotaia in virtù dell’aderenza. La

condizione di aderenza permane finché la ruota rotola senza strisciare. Aumentando la forza

tangenziale il rotolamento continua fino a quando si raggiunge il “limite di aderenza”, oltre il quale

la ruota comincia a slittare. Tali condizioni di aderenza devono essere soddisfatte anche in

frenatura: un eccessivo sforzo frenante induce il “pattinamento” della ruota bloccata sulla rotaia,

con la formazione di sfaccettature sul piano di rotolamento. Questo, oltre a costituire un danno con

conseguente necessità di riprofilatura della ruota, può indurre la riduzione di velocità dei rotabili

fino al loro ritiro dalla circolazione. Le condizioni di aderenza variano notevolmente in funzione

dello stato della superficie di contatto e della velocità del mezzo. Come si evince dalla Figura 2,

nella quale vengono prese in considerazioni le condizioni tipiche di rotaia asciutta e rotaia umida, il

coefficiente di aderenza può subire un decremento notevole che influisce soprattutto nella fase di

accelerazione allo spunto.

Figura 2 - Valori medi del coefficiente di aderenza in funzione della velocità (Fonte: Vicuna, 1993)

Le resistenze che si oppongono al moto possono essere suddivise in due gruppi: le resistenze

ordinarie R_o e le resistenze accidentali R_a. Le prime derivano dal moto stesso del veicolo e sono

presenti in qualsiasi condizione plano-altimetrica della linea, le seconde derivano principalmente

dalla presenza di curve e livellette. Le resistenze ordinarie comprendono le resistenze dovute alla

coppia cinematica al cuscinetto, della coppia ruota-rotaia e delle resistenze all’aria. In letteratura

sono proposte numerose formulazioni per definire il valore di queste resistenze, si riportano alcune

delle espressioni maggiormente usate in Italia principalmente di tipo empirico. Definendo con r la

resistenza specifica [N/kg]:

per treni viaggiatori leggeri:

per treni viaggiatori di composizione normale:

per locomotive isolate e treni merci:

La resistenza all’aria è, invece, funzione del quadrato della velocità. Essa è legata alla geometria del

convoglio: superficie della sezione maestra S, forma del profilo del treno, lunghezza del treno:

Complessivamente può ritenersi dovuta da:

pressione esercitata sulla testata anteriore del convoglio,

effetto delle pareti,

depressione nella parte posteriore del veicolo.

La resistenza aerodinamica è incrementata a seconda della condizione della linea (ad esempio in

galleria).

Le resistenze accidentali legate alla pendenza si possono valutare con la seguente formulazione:

definendo con P il peso del convoglio e con i la livelletta, pari al rapporto tra il dislivello h per unità

di lunghezza orizzontale l. (Vicuna, 1993)

Le resistenze dovute alle curve tipicamente sono valutate in ambito ferroviario con la formula di

Van Rockl, del tipo:

I coefficienti assumono i seguenti valori (Tabella 1):

Raggio di curva [m]

≥ 350

650

350 ÷ 250

650

250 ÷ 150

650

Tabella 1 - Coefficienti di Van Rockl

In Italia le FS, in seguito ad esperimenti diretti effettuati con il proprio materiale, hanno determinato

le resistenze unitarie dovute alle curve, come mostrato in Tabella 2:

R [m]

1000

900

800

700

600

500

450

400

350

300

250

200

180

rc [daN/t]

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,5

1,7

2,0

2,4

2,8

3,4

4,2

4,5

Tabella 2 - Valori medi della resistenza unitaria in curva secondo le FS

Per poter avanzare bisogna applicare al convoglio una forza che vinca le resistenze a cui si

accennava poc’anzi. Tale forza è fornita dai motori posti sulle motrici. Ogni mezzo possiede la sua

curva caratteristica di trazione F(V) che esprime la forza massima F da esplicare al variare della

velocità V (Figura 3).

Figura 3 - Curva caratteristica di trazione (Fonte: Vicuna, 1993)

Bisogna prestare attenzione al fatto che, detto P il peso aderente che grava sugli assi motori ed f il

coefficiente di aderenza, deve essere sempre verificata l’espressione:

Il coefficiente di aderenza f dipende dalle condizioni ambientali e dalla velocità V.

Abbiamo quindi visto che sul moto dei veicoli agiscono due insiemi di forze: le forze attive, o di

trazione, e le forze passive, o resistenza al moto. Al variare della velocità e della posizione del

convoglio sulla linea variano entrambe le forze e, conseguentemente, il convoglio accelera o

rallenta a seconda del prevalere di una sull’altra. Nell’esercizio ferroviario sono continuamente

mutevoli sia F, sia R, sia f. Considerando un veicolo come una massa uniforme M e se si indica con

F la somma di tutte le forze attive, con R la somma di tutte le resistenze, si può scrivere:

Un convoglio può quindi accelerare se la forza erogata F, che dipende dalla velocità e dal

coefficiente di aderenza, supera la resistenza al moto R. Tutte le componenti della resistenza si

oppongono sempre al moto ad eccezione della pendenza che, per percorsi in discesa, fornisce un

contributo attivo. In fase di frenatura, al contrario, i fattori resistenti sono a vantaggio. L’ultima

equazione riportata (1.8), derivante dalle II^A legge di Newton, descrive le varie fasi del moto che un

veicolo può incontrare. Si possono distinguere:

- fase di avviamento: la forza attiva F è maggiore della resistenza R. Il termine

risulta

positivo: l’accelerazione è positiva perciò si ha un aumento di velocità;

- fase di regime: la forza attiva F uguaglia la resistenza R. Il termine

risulta nullo:

l’accelerazione è nulla perciò si ha un moto uniforme;

- fase di marcia per inerzia (detta coasting): la forza attiva F si annulla. Il termine

negativo: si ha una decelerazione e la velocità tende a diminuire per effetto negativo delle resistenze

- fase di frenatura: una forza frenante F_r si aggiunge artificialmente alle resistenze R per provocare

una decelerazione di maggiore entità rispetto al caso precedente.

1.1.2. Virtualità della linea

Generalmente la somma di r_c + r_i, indicata da ora in poi con r_f, viene definita pendenza fittizia; essa

descrive le caratteristiche geometriche della linea. Se è presente un intero segmento della linea con

valore r_fcostante, pur cambiando il valore degli addenti r_c e r_i, si parla di resistenza di trazione

costante. La rete italiana è divisa in un certo numero di sezioni con gradi di prestazione costanti,

ovvero:

I gradi di prestazione sono 31 e sono riportati nella Tabella 3:

Tabella 3 - Gradi di prestazione (Fonte: Vicuna, 1993)

Esso è un valido strumento pratico, riportato anche nella Fiancata Principale: documento ad uso

dell’esercizio ferroviario che verrà analizzato nel paragrafo 2.1.2.

Per rendere fruibile il confronto tra linee diverse si introduce un secondo concetto: la lunghezza

virtuale. Ci si riferisce ad un’ipotetica lunghezza in rettifilo e orizzontale (i = 0‰). L’equivalenza

tra lunghezza reale e virtuale può essere impostata su diversi parametri, a seconda dell’aspetto che

si vuole considerare:

al lavoro di trazione e quindi all’energia fornita al locomotore,

alle spese di trazione,

alle spese di trasporto,

alle spese di esercizio,

ai tempi di percorrenza e quindi legato alla velocità di marcia.

Tra di essi ricopre maggiore importanza il primo, nel quale la lunghezza virtuale assume il

significato di lunghezza che richiede lo stesso lavoro di trazione necessario per percorrere, a parità

di peso trainato, l’unità di lunghezza reale su una linea orizzontale e in rettifilo (Vicuna, 1993). Per

definizione si scrive:

Si definisce inoltre il grado di virtualità della linea come il rapporto:

Tali definizioni sono importanti nell’esercizio ferroviario in quanto condizionano la composizione

del treno. La linea reale e la linea virtuale si suppongono esercitate con lo stesso materiale di

trazione e rimorchiato con un treno a composizione fissa. Inoltre le linee si suppongono esercitate

con la stessa velocità di marcia perciò con la stessa resistenza specifica al moto. Da notare che la

lunghezza virtuale si riferisce ad una sola direzione di marcia. Volendo valutare quale effetto ha la

lunghezza virtuale agli effetti del tempo di percorrenza, chiamando con S_o la lunghezza del percorso

orizzontale e con V_o la velocità corrispondente, si possono confrontare i tempi per superare le due

distanze, rispettivamente

(Vicuna, 1993).

1.2. Sistemi di trazione

Si procederà in questo paragrafo ad illustrare i principali tipi di trazione, fornendo alcuni elementi

di confronto tra quelli principalmente usati nella storia delle ferrovie in Italia. Si presenterà un

metodo di calcolo per le prestazioni della locomotiva, esso non risulta l’unico in letteratura tuttavia

riveste un ruolo utile e veloce volto agli operatori dell’esercizio per determinare le potenze

richieste, combinando aspetti tecnici dei veicoli con le caratteristiche della linea. Si lascia al

paragrafo 1.4 la descrizione del treno Ale501-Le220-Ale502 operante nella linea Canavesana e

oggetto di analisi nei prossimi capitoli.

I sistemi di trazione adottati sulla rete italiana sono principalmente di tipo elettrico e Diesel. Va

specificato fin da subito che gran parte della Rete Nazionale è elettrificata, tuttavia vi sono alcune

parti in cui tale ammodernamento non è stato eseguito, perciò è escluso da qualsiasi tipo di trazione

di tipo elettrico.

La scelta della tipologia di trazione prende in considerazione sia caratteri tecnici sia caratteri

economici, ed influisce su tutti gli aspetti dell’esercizio e del traffico. I motivi di prevalenza del

Diesel e dell’elettrico rispetto ad altri sistemi possibili sono legati principalmente alla superiorità di

rendimento energetico sia per la possibilità di concentrare una potenza maggiore a parità di

dimensioni. Anche se le spese di esercizio per la trazione elettrica sono minori se si guarda solo

all’energia e alla manutenzione del materiale rotabile, bisogna considerare la grossa incidenza dei

costi fissi di costruzione e manutenzione delle linee, rendendo l’investimento poco conveniente

dove il traffico risulta scarso. Se si traccia un grafico qualitativo in funzione dell’entità di traffico

delle spese totali di trazione, si nota come l’esercizio in sede elettrificata (T.E.) ha un andamento

con pendenza minore tuttavia un’intercetta di notevole entità. Al contrario la trazione Diesel (T.D.)

ha una pendenza più marcata a favore di un’intercetta considerevolmente minore (Figura 4).

Figura 4 - Andamenti della spesa in funzione del traffico per la trazione elettrica, vapore o Diesel (Fonte: Vicuna, 1993)

1.2.1. Confronto tra i sistemi di trazione

Confronto tra sistemi di trazione in termini di esercizio

Nell’affrontare tale confronto si prende in considerazione anche la trazione a vapore (TV) per

comprendere i motivi tecnici del suo abbandono. Uno dei primi aspetti positivi della trazione

elettrica e Diesel rispetto al vapore fu sicuramente l’abolizione del fumo, specialmente in galleria.

Questo influisce sicuramente sul comfort dei viaggiatori e sulla pulizia dei mezzi. Un ulteriore

aspetto legato a questa caratteristica fu l’incremento delle potenzialità della linea: per ragioni di

sicurezza bisognava aspettare il diradarsi del fumo prima del passaggio di un secondo mezzo sulla

linea e ciò comportava situazioni molto diverse e variabili, oltre a costi legati ad impianti di

ventilazione nelle gallerie di notevole lunghezza. Dal punto di vista dimensionale, la locomotiva a

vapore comportava un ingombro di notevole entità. La macchina più favorita in quest’ottica è

sicuramente quella elettrica che, captando l’energia direttamente dal filo per mezzo di un

pantografo, non ha bisogno di spazio per un serbatoio e neanche di continui rifornimenti. Le

locomotive elettriche inoltre hanno una caratteristica meccanica che permette uno sforzo di trazione

costante su molteplici velocità, e consente forti accelerazioni e velocità anche su tratti acclivi.

L’impiego della trazione elettrica consente capacità di trasporto più elevate e migliore rendimento

dell’impianto. Tale risultato si ottiene grazie a:

maggiore massa rimorchiata: nel 1990 per le FS la massa rimorchiata risultava 281t per

il Diesel e 515t per l’elettrico,

una maggiore accelerazione all’avviamento,

un aumento della velocità media sui tratti acclivi.

Un aspetto non secondario nella scelta è rivestito dalla manutenzione. La percorrenza media

nell’intervallo tra due riparazioni fornisce uno strumento utile al confronto in termini di esercizio ed

economia al fine per privilegiare un tipo di trazione piuttosto che l’altro (Tabella 4). (Vicuna, 1993)

Percorrenze medie nell’intervallo tra due riparazioni (FS, 1993)

D341 (RG)

830 000 km

D445 (RG)

989 000 km

E646 (RGM)

1 009 000 km

E 656 (RGM)

1 064 000 km

E 444 (RGM)

1 200 000 km

Tabella 4 - Percorrenze medie tra due riparazioni. D - Diesel; E - Elettrico; RG - Revisione Generale; RGM - Revisione

Generale parte Meccanica. (Fonte: FS, 1993)

Confronto tra sistemi di trazione in termini di rendimento

Le cause di perdita di energia tra i tre tipi di trazione sono svariati. Per rendimento totale

intendiamo il rapporto fra l’energia ai cerchioni e la quantità di energia originaria. Fra i motori

termici, quello Diesel ha rendimento termico maggiore (circa 40%). Per cui, considerando 10000

kcal contenute in 1 kg di gasolio, soltanto 4000 kcal sono effettivamente disponibili ai cerchioni.

Comparativamente una locomotiva a vapore presenta un rendimento totale al massimo del 10%,

principale motivo del declino di tale sistema di trazione. La trazione elettrica si attesta su un

rendimento circa del 25%, rendendoli inferiori al Diesel sotto questo punto di vista.

In carattere più generale, bisogna comunque considerare che non sempre la decisione di elettrificare

è motivata dal solo rendimento economico. Bisogna comunque accompagnare tale decisione da

un’accurata analisi economica e una studio dei flussi di traffico (Mayer, 1984). In tal senso le

amministrazioni pubbliche si avvalgono di analisi costi - benefici per valutare molteplici aspetti

riguardanti l’intervento di elettrificazione di una linea e non solo criteri economici. A titolo

esemplificativo, la Regione Piemonte ha avviato già nel 2017 dei tavoli di confronti con GTT,

gestore dell’infrastruttura, amministrazioni locali, e RFI, soggetto nazionale interessato alla linea, al

fine di studiare la possibile elettrificazione dell’ulteriore tratto della Ferrovia Canavesana tra

Rivarolo e Pont. Gli elementi a favore dell’investimento sono da ricercare tra vantaggi sopra esposti

dell’elettrico rispetto al Diesel, nonché ad un incremento generale della sicurezza d’esercizio.

Dall’altra parte, gli elementi a sfavore risiedono nella scarsa domanda di traffico che non giustifica

gli alti costi fissi e nell’ipotesi alternativa, ritenuta da alcuni maggiormente attrattiva per l’impiego

di risorse e costi, di gestire la tratta tramite bus sostitutivi.

1.2.2. Prestazioni di una locomotiva

Determiniamo ora il procedimento con il quale è possibile calcolare la prestazione di una

locomotiva. La procedura mette insieme i concetti di meccanica della locomozione, visti nel

paragrafo 1.1, e alcuni aspetti tecnici dei locomotori, discussi nel paragrafo 1.2.1.

Il treno richiede che la locomotiva posso erogare uno sforzo di trazione necessario per superare:

la resistenza aerodinamica R_a,

la resistenza di rotolamento R₁,

la resistenza dovuta alla pendenza R₂,

la resistenza dovuta alle curve R₃.

A queste, si andrà ad aggiungere un’ulteriore resistenza, chiamata resistenza equivalente

all’accelerazione r₄. Per essa possono essere adottati i valori medi:

Avviamento e basse velocità:

treni merci pesanti

12 daN/t

treni viaggiatori

20 daN/t

Velocità massima desiderata:

treni merci pesanti

2 - 3 daN/t

treni viaggiatori

3 - 5 daN/t

Si tratta di valori generici, rappresentativi della componente dello sforzo di trazione occorrente

affinché il convoglio raggiunga la velocità desiderata in tempi ragionevoli all’avviamento.

Per determinare la potenza del motore occorre innanzitutto determinare lo sforzo di trazione

necessario: si esegue la somma di tutti i valori unitari appena citati e si moltiplica per la massa,

ottenendo lo sforzo di trazione ai cerchioni:

La potenza approssimativa della locomotiva può ottenersi attraverso la formula (1.13):

con:

P: potenza del motore di trazione [kW] ,

F: sforzo di trazione [daN] ,

V: velocità [km/h] ,

η: rendimento [-] ,

il rendimento deriva dalle perdite di trasmissione e, in assenza di dati precisi, è stimato per le

locomotrici elettriche a 0,97, varia invece nell’intervallo 0,75 - 0,80 per il Diesel.

Nel tempo sono state rese disponibili dai costruttori o dalle FS delle curve sforzo-trazione

caratteristiche per ogni locomotore. Questi strumenti si sono rilevati utili e di immediato utilizzo per

l’applicazione della Prefazione Generale all’Orario di Servizio e per la comprensione del materiale

rotabile a disposizione dell’impresa (Figura 5)

Figura 5 - Curva sforzo - trazione Locomotiva E656 (Fonte: http://www.stagniweb.it/fs104ele.htm)

Attraverso questo abaco si assicura la corretta massa trainata e quindi la giusta composizione del

treno rispettando i limiti di tracciato e di trazione del mezzo. Queste conclusioni sono presenti

anche, in forma tabellare all’interno della Prefazione all’Orario di Servizio (PGOS); si consiglia

dove possibile di eseguire il calcolo con entrambe le strade e valutare la convergenza dei due su un

unico risultato. In letteratura sono presenti, inoltre, numerosi abachi a disposizione dell’impresa

ferroviaria. Oggi la maggior parte di essi sono sorpassati grazie all’utilizzo di elaboratori

informatici e di una grande quantità di dati disponibili. Si cita a titolo di esempio quello proposto da

Cavagnaro (1979).

Assicurare la corretta composizione è compito di chi progetta l’esercizio sulla linea. Vedremo nel

paragrafo 2.2 come la PGOS amplia il calcolo della composizione, fornendo maggiori elementi di

riflessione che limitano l’assemblaggio dei treni. Si vedrà nello stesso paragrafo un esempio sulla

linea SFM1, illustrando anche la semplicità di calcolo che la PGOS ha introdotto rispetto il

procedimento illustrato poc’anzi.

1.2.3. Gli organi di rotolamento

Prende il nome di “rodiggio” l’insieme della sala montata, delle boccole e degli accessori necessari

a garantire il rotolamento. In particolare la sala montata è composta da una coppia di ruote collegate

mediante un assile, sul quale viene scaricato il peso. Le principali mansioni del rodiggio sono:

trasmissione dei carichi sulle ruote e successivamente sulle rotaie,

conduzione del mezzo sui binari,

smorzamento delle oscillazioni,

applicazione della trazione e della frenatura.

Verranno presentate nei seguenti paragrafi le parti meccaniche fondamentali per garantire il

rotolamento.

Sala montata

Essa è composta da una coppia di ruote rigidamente connesse mediante un assile. La sala montata

presenta svariate versioni a seconda della tipologia di trazione, si può comunque classificare in

motrice, accoppiata o portante a seconda della funzione che riveste nel convoglio. Nella sala

montata si posizionano anche i dischi freno e la ruota condotta.

Figura 6 - Sala montata: a) con boccole esterne b) con boccole interne c) con dischi freno sull'assile d) con dischi freno sulla

ruota. (1 assile; 2 ruota; 3 boccola; 4 disco freno) (Fonte: Toneatto, 2019)

La sala è funzione dello scartamento nel quale opera, quello standard europeo è di 1435 mm. Lo

scartamento può subire leggere variazioni in curva (alcuni millimetri) per questioni di equilibrio tra

ruota esterna ed interna e quindi garantire maggiore stabilità.

L’assile

Nell’assile vengono calettate mediante una pressa, o a freddo o a caldo, le ruote. Esso ha il compito

di distribuire il carico delle masse sospese sulle ruote. Costituito da acciaio bonificato come

prescritto nella UIC 811. Sono usati trattamenti particolari come la brunitura, la nitrurazione e la

brillatura per aumentare la resistenza a fatica. Alle estremità dell’assile sono presenti i fuselli su cui

sono inserite le boccole alle quali è affidato, insieme alla sospensione primaria, l’appoggio del

carrello.

Figura 7 - Assile (Fonte: Toneatto, 2019)

Le boccole

Sono responsabili del collegamento tra assile e telaio tramite le sospensioni. È inoltre affidata alle

boccole la trasmissione degli sforzi necessari per il moto (trazione e frenatura) e la rotazione

relativa tra l’assile e le masse sospese. Nel trasporto passeggeri la principale tipologia di boccole è

con cuscinetti a rotolamento: sono più complesse e costose ma forniscono bassi valori di attrito per

garantire alte velocità.

Figura 8 - Boccole (Fonte: Toneatto, 2019)

La ruota

La forma della ruota è tipicamente troncoconica e generalmente nei veicoli ferroviari è di tipo

monoblocco, costituito da tre parti: la corona (parte esterna che comprende anche il bordino o

flangia), il disco centrale e il mozzo ruota (parte centrale che collega la ruota stessa con l’assile). Il

disco centrale è caratterizzato dalla forma a vela che diminuisce le vibrazioni e alleggerisce il carico

totale in quanto di forma più snella. Tra il disco e il mozzo è presente un canale per l’olio ad alta

pressione per lo scalettamento della ruota durante la manutenzione o la sostituzione.

Figura 9 - Ruota monoblocco (a) e cerchiata (b) (Fonte: Toneatto, 2019)

Il diametro della ruota è compreso tra 0,9 e 1,4 m. Per ogni tipologia di ruota esistono intervalli di

diametro minimo ammissibile raggiungibile per successiva riprofilatura al tornio (paragrafo 4.4).

Raggiunta tale misurazione, denominata linea di fede, la ruota dovrà necessariamente essere

sostituita. Il cerchione, costituito da acciaio a resistenza migliorata, è la parte maggiormente

sollecitata ad usura. Per il profilo della ruota vengono individuate delle misure caratteristiche da

tenere in osservazione: circolo di rotolamento, dimensioni del cerchione, dimensioni del bordino e

conicità.

Figura 10 - Profilo della ruota adottato in UE (Fonte: Di Majo, 1979)

circolo di rotolamento: è identificato con la sezione verticale misurata dal punto di

contatto. Si identifica con esso un diametro nominale. Nella tipologia di ruote a profilo

FF.SS. la sezione dista 70 mm dalla parte interna (Figura 11).

bordino (o flangia): costituito dalla parte interna, ha il compito di impedire lo svio e di

guidare il veicolo. L’usura della ruota produce un aumento dell’altezza del bordino, con

conseguente aumento dell’angolo di inclinazione. Insieme alla grossezza del bordino,

sono i tre parametri fondamentali da controllare durante l’ispezione manutentiva per

stabilire il raggiungimento del limite di usura. La grossezza del bordino varia da 32,5

mm (ruota nuova) a 20 mm (limite per la decisione di sostituzione della ruota). L’altezza

1.3. I sistemi di frenatura

Si dedica ora spazio alla descrizione del sistema frenante, sia illustrando la fisica del processo sia

descrivendo le diverse tecnologia e i requisiti necessari per il corretto funzionamento e la sicurezza.

Tali aspetti risultano in prima istanza scollegati dall’esercizio ferroviario tuttavia la conoscenza

degli spazi d’arresto e dei dispositivi installati sui convogli sono di notevole importanza nella

decisione di composizione e impongono limiti molto stringenti nella Prefazione Generale all’Orario

di Servizio. Nel paragrafo 2.2 e nel capitolo 3, durante l’analisi dettagliata degli articoli della

PGOS e del segnalamento ferroviario, si farà riferimento più volte ai sistemi di frenatura, perciò

risulta necessario un approfondimento su tale tema, proposto nel presente paragrafo.

I treni sono dotati di freni che consentono l’arresto in spazi prestabiliti, dipendenti dalla tipologia di

segnalamento installato sulla linea. Il problema risulta particolarmente importante date le masse in

gioco. Vedremo le tecnologie messe a disposizione per garantire la sicurezza e il corretto rispetto

dei limiti di velocità da parte dei Macchinisti al fine di eseguire le corrette procedure di frenatura.

Prendendo in considerazione uno degli assi, su di esso grava un peso P e uno sforzo radiale

applicato al ceppo pari a Q (Figura 12). Per effetto dello sforzo Q nasce nella periferia del cerchione

uno sforzo di attrito Φ, diretto in senso contrario al moto, di valore pari al prodotto tra la forza Q e

il coefficiente di attrito f fra zoccolo e cerchione:

Φ rappresenta lo sforzo frenante esercitato sull’asse.

Figura 12 - Asse frenato

Per salvaguardare il rotolamento, ovvero non avere una ruota bloccata che pattina sulla rotaia, è

necessario che lo sforzo frenante sia inferiore al limite di aderenza, pari al prodotto tra peso

dell’asse e coefficiente di aderenza:

Indicando con f il coefficiente di attrito ceppo-cerchione ed f’ il coefficiente di aderenza ruota-

rotaia. Si ricava che:

Il rapporto massimo tra la forza applicata al ceppo e il peso dell’asse può al massimo eguagliare il

rapporto tra i coefficienti di aderenza, che sono entrambi funzione della velocità (Figura 13):

Figura 13 - Coefficienti di attrito ruota-rotaia e di attrito ceppo-cerchione in relazione alla velocità (Fonte: Vicuna. 1993)

Un freno ideale quindi dovrebbe modificare il rapporto Q/P con il variare della velocità, ma ciò non

si realizza con i normali freni adottati in ferrovia (Vicuna, 1993). Si sono dovuti adottare sui freni a

ceppi dispositivi a due stadi di pressione, al fine di evitare l’imposizione di rapporti Q/P troppo

elevati. Per superare gli ulteriori problemi dei freni a ceppi, si sono adottati in epoca più moderna

freni a disco, realizzando coefficienti di attrito indipendenti dalle velocità. Lo spazio di frenatura si

ottiene dall’equazione (1.8), invertendola e aggiungendo il termine legato alla forza di frenatura F_r.

Esprimendo dv/dt come d²s/dt², si ricava:

La quale, per integrazione, fornisce:

Essa risulta di difficile applicazione, perciò si ricorre spesso all’utilizzo di formule empiriche o

diagrammi, come quello proposto in Figura 14:

Figura 14 - Percorso di arresto in funzione della percentuale di peso frenato e della velocità su linea orizzontale (Fonte:

Vicuna, 1993)

Le Fiche UIC 541 OR, UIC 543 e UIC 549 stabiliscono le prescrizioni relative ai sistemi di

frenatura e i principali requisiti di sicurezza da osservare per le varie tipologie di freno. Esse

stabiliscono che il freno deve essere ad aria compressa, automatico ed a una sola condotta. Esso

deve essere messo in azione per mezzo della variazione di pressione nella condotta. Sono ammessi

ulteriori comandi ai freni come l’impiego dell’energia elettrica. Quando si frena si provoca, a partire

dal rubinetto del macchinista, una rapida caduta di pressione, originando un’onda che si propaga

all’interno della condotta. Il fronte d’onda si degrada con il progredire del suo moto, la UIC 540

fissa perciò un limite minimo di 250 m/s per la velocità di propagazione e una pressione di 5 bar al

fine di riuscire a far percorrere a tale onda l’intera condotta fino agli ultimi convogli, che altrimenti

risulterebbero non frenati e porterebbero un aggravio nella parte anteriore del treno. Oltre a

funzionare ad aria compressa (il sistema frenante è pneumatico), i requisiti di sicurezza richiesti ad

un treno sono:

continuità: il freno è comandato dal locomotore e si sviluppa lungo tutto il convoglio

grazie ad una condotta,

automaticità: il freno deve entrare in azione anche senza l’intervento del macchinista in

caso di discontinuità della condotta,

gradualità: l’azione frenante è moderabile per rispondere alle diverse esigenze della fase

di frenatura,

inesauribilità: consente la sfrenatura solo quando la pressione in condotta è risalita al

valore prossimo a quello di regime (5 bar ± 15%) ed è quindi possibile una nuova

frenatura.

Il freno continuo può essere schematizzato nelle sue componenti principali come segue in Figura

15:

Figura 15 - Schema delle componenti del sistema frenante continuo (Fonte: Dalla Chiara, 2012)

la condotta generale: rappresenta l’organo di comando,

il distributore: rappresenta l’organo decisionale che pilotato dalla pressione comanda la

frenatura comparando la pressione nella condotta e nel serbatoio,

il serbatoio di comando: rappresenta l’organo di memorizzazione della pressione nella

condotta,

il serbatoio ausiliario: trasmette aria precedentemente accumulata agli organi di

azionamento,

i cilindri del freno: organi di azionamento che intervengono quando l’organo decisionale

prescrive l’azione frenante. (Dalla Chiara, 2012)

Esistono inoltre diversi regimi: quello di tipo viaggiatori in cui la pressione nei cilindri aumenta o

diminuisce rapidamente (massimo 5 s in frenatura, 20 s in sfrenatura). Esso è adatto alle elevate

velocità dei treni viaggiatori. Il valore di azionamento della frenatura è quasi uguale per tutte le

carrozze, tuttavia nella PGOS la massima composizione rispetto la frenatura è limitata a 120 assi.

Invece il regime tipo merci, dopo un valore iniziale di frenatura molto rapido, raggiunge lentamente

il suo valore massimo (30s in frenatura, 60s in sfrenatura), riducendo gli urti e compatibili con le

elevate lunghezze di composizione dei convogli merci. Nelle carrozze adibite al trasporto

viaggiatori, non si ha una differenza di peso tra la configurazione carica e vuota: le caratteristiche

del freno sono calcolate sulla tara del veicolo. Al contrario i treni merci variano notevolmente in

composizione vuota o carica, dovendo di conseguenza modulare il rapporto Q/P . A tal proposito i

convogli sono muniti di un dispositivo che calibra la frenatura o a regime di carro vuoto o a regime

con carico medio. Nei treni passeggeri si inserisce, insieme al freno continuo, un freno di tipo

elettrico. Esso si basa sull’utilizzo di motori di trazione della locomotiva.

Si illustrano ora alcune definizioni utili nell’esercizio quotidiano di un’impresa ferroviaria e

presenti nella PGOS. Nelle Fiancate Principali (paragrafo 2.1) sono indicati i gradi di frenatura

della linea che, accoppiati alle caratteristiche del sistema franante, imporranno limitazioni di

composizione e velocità.

peso frenato dei rotabili: descrive la capacità frenante del convoglio. La capacità

frenante è pari al peso frenato attribuito al convoglio espresso in tonnellate. Il peso

frenato può essere inferiore, uguale o superiore al peso reale del convoglio: esso è

determinato sperimentalmente dalle case produttrici secondo normativa UIC. Esso è

indicato sulla fiancata della cassa, dopo la sigla del freno utilizzato. Si trovano anche

riferimenti ai valori dei principali convogli usati nella Tabella C della PGOS.

peso da frenare: risulta pari alla somma dei pesi lordi, ovvero peso tara + carico

ammissibile, di tutti i rotabili usati nella composizione.

peso frenato dei treni: pari alla somma del peso frenato dei rotabili presenti nella

composizione e collegati alla condotta generale del freno. Le locomotive non collegate

con la condotta non rientrano in tale computo. Il peso frenato occorrente viene valutato

in relazione ai gradi di frenatura della linea e alla velocità del treno, come si vedrà nelle

tabelle A e B della PGOS.

1.4. Ale 501 - Le 220 - Ale 502

Figura 16 - Ale501 - Le220 - Ale502 in dotazione a GTT sulla ferrovia Canavesana

L’oggetto di studio saranno i convogli in dotazione a GTT sulla linea SFM1 denominati Ale501 -

Le220 - Ale502 (Figura 16) (Aln501-Ln220-Aln502 in versione termica). Sono elettromotrici

moderne, costituite da tre elementi scindibili solo in officina. Dotate di accoppiatore Sharfenberg

esse possono essere riunite in più convogli comandati da un solo macchinista.

Progettati da Alstom Ferroviaria a Savigliano, fanno parte della piattaforma “Coradian Meridian”,

di cui appartengono anche i più moderni ETR denominati “Jazz” e “Pop”. Progettati tra gli anni

2001 - 2004, sono entrati in servizio nel 2004 per un totale di 248 convogli in circolazione nel 2019

in Italia. Le imprese alle quali sono stati venduti tali veicoli sono:

100 per Trenitalia,

19 per GTT,

6 per FAS,

4 per TFT,

4 per FCU.

Sono treni concepiti in composizione bloccata, separabili esclusivamente in condizioni particolari o

per manutenzione, composti da una cabina di guida (Ale 501), una carrozza centrale (Le 220) e una

cabina di testata (Ale 502). Si riportano le principali caratteristiche tecniche e dimensioni per il

singolo convoglio:

Convoglio Ale501-Le220-Ale502

Lunghezza

51900 mm

Larghezza

2950 mm

Altezza

3820 mm

Capacità

24 posti (I^A classe) + 122 posti (II^A classe) + 23 strapuntini + 1 posto disabili + 179 posti

in piedi (considerando l’occupazione di quattro persone ogni m²)

Passo dei carrelli

2800 mm

Massa a vuoto

92 t

Massa aderente

60 t

Rodiggio

Bo’2’2’Bo’

Potenza oraria

1250 kW

Velocità massima

160 km/h

Alimentazione

3 kW CC, 1,5 kW CC

Diametro delle

850 mm

ruote

Frenatura

Elettrica a recupero e reostatica

Prezzo

3,5 milioni €

Tabella 5 - Convoglio Ale501 - Le220 - Ale502 caratteristiche tecniche (Fonte: Alstom Ferroviaria, 2011)

Il treno è costituito dal 50% in acciaio (54 t), 2 t di vernice e 220 m² di pellicolatura antigraffiti. Gli

impianti richiedono 760 m di tubazioni, 200 m di lampade lineari, 34000 m di cavi elettrici e 40

computer. L’assemblaggio in officina richiede 55 giorni di lavoro per una squadra composta da 60

persone, con un ritmo di officina pari a 4 treni al mese (Wikipedia, 2019). Il treno è climatizzato,

elemento di principale novità rispetto ai treni storici usati sulla tratta Rivarolo - Chieri. La

pavimentazione è ribassata a 600 mm sul piano del ferro per facilitare l’incarozzamento dei

passeggi attraverso 3 ampie porte per fiancata, con l’obiettivo di diminuire i tempi di attesa in

stazione e agevolare il comfort per l’utenza. La struttura della cassa risponde alla sagoma limite

della Fiche UIC 505-1 rispettando la limitazione sul massimo carico per asse di 16 t. I treni sono

dotati di ampia circolabilità interna grazie a corridoi larghi nelle zone di intercomunicazione (600

mm) e fra i sedili (610 mm). Un ulteriore elemento di comfort è dato dalla bassa rumorosità del

complesso a seguito della soluzione di isolamento termoacustico. Il complesso è equipaggiato con

due carrelli motore passo 2400 mm posti in corrispondenza delle intercomunicanti. Denominando:

“A” = n^o 1 veicolo motore di testa di 1^a classe;

“M” = n^o 1 veicolo rimorchiato di 2^a classe;

“B” = n^o 1 veicolo motore di testa di 2^a classe;

il complesso può presentare le seguenti composizioni:

(A + M + B)

(A + M + B) + (A + M + B)

(A + M + B) + (A + M + B) + (A + M + B)

L’azione di trazione è garantito da 2 pantografi che alimentano l’intero complesso e 4 motori

asincroni trifase auto ventilati. L’intera catena di trazione è posta sul tetto del veicolo (Figura 17):

tale elemento ha rivestito una delle principali criticità nell’officina di manutenzione di Rivarolo,

non dotata di carri ponte per la lavorazione sopra al mezzo. A seguito di un investimento aziendale

si sono dotati due dei tre binari dedicati alle manutenzione di impalcati appositi per lavorare su

questi convogli. Si vedrà nella fase simulativa come questo costituisce un collo di bottiglia nel

processo manutentivo di questi TTR.

Figura 17 - Catena di trazione

Le cabine di guida, una per ogni motrice di estremità, sono climatizzate ed equipaggiate con

telefono di servizio, apparati di sicurezza, sistema di controllo incarozzamento tramite telecamere,

idonea alla condotta sia in doppio sia in singolo agente. Il convoglio è il primo in Italia ad avere in

servizio un sistema di videosorveglianza (Alstom, 2011).

2. Regolamentazione e organizzazione dell’esercizio ferroviario

Ogni sistema di trasporto necessita di un’idonea progettazione affiancata da particolari tecnologie al

fine di assicurare adeguati livelli di sicurezza e di esercizio. Mentre per la strada si conta sulla

capacità dei singoli e sull’osservanza da parte di ogni guidatore del “Codice della strada”, nel

campo ferroviario si assiste alla formazione di personale specializzato che sottende alla circolazione

secondo procedure dettate nella “Regolamentazione dell’esercizio ferroviario”. Attualmente la

scelta del trasporto ferroviario rimane una valida alternativa sia in ambito di sicurezza, soprattutto

confrontandolo con il caso stradale, sia per i volumi trasportati in un’unica soluzione. Oggi la

ferrovia riveste anche un ruolo chiave nella scelta ecologica avendo principalmente a disposizione

energia elettrica meno inquinante. A questi aspetti si lega il comfort del viaggiatore che, non

dovendo prestare attenzione alla guida, può spendere il tempo di viaggio in altre attività e

svincolandosi, salvo una corretta gestione dell’esercizio, da intasamenti di traffico sempre più

diffusi nel trasporto stradale. (Franceschini et al., 2019).

Concentrandosi sul trasporto passeggeri, le principali caratteristiche che influenzano l’utenza nella

scelta del mezzo di trasporto sono: il tempo impiegato da origine a destinazione, in genere

vantaggioso nel caso ferroviario per medie e lunghe distanze, la sicurezza, la regolarità del servizio

offerto e i costi. Prendendo in considerazione questi aspetti si può notare come la scelta stradale e

ferroviaria risultano entrambe di notevole importanza, perciò non si può pensare di escludere

totalmente l’una piuttosto che l’altra. Una voce importante emersa negli ultimi anni è legata ai

“costi esterni” (inquinamento, congestione, incidentalità, ecc.). La Tabella 6 conferma il vantaggio

della ferrovia, nella quale rivestono circa l’1,3% del costo totale, rispetto la strada nella quale

coprono il 94,4% del costo complessivo (Ferrovie dello Stato, 2005). Essi rivestono un ruolo

sempre più preponderante nell’azione politica dei Paesi.

Tabella 6 - Costi esterni imputabili alla mobilità (Fonte: Ferrovie dello Stato, 2005)

2.1.Panoramica generale dell’esercizio ferroviario

2.1.1. Caratteristiche del trasporto viaggiatori

La principale missione di un’impresa ferroviaria locale è il trasporto passeggeri per mezzo di veicoli

circolanti su rotaia. Inizialmente ci soffermiamo su uno degli aspetti che interessa da vicino

l’azienda: la qualità del servizio offerto. In passato le Ferrovie dello Stato (FS) operavano in regime

di monopolio sul mercato (sia come Gestore dell’Infrastruttura sia come Operatore dell’Esercizio),

perciò l’attenzione allo standard offerto ai propri passeggeri risultava di minore importanza per

l’azienda. Dopo la direttiva Europea 91/440/CEE del 29 luglio 1991, e il conseguente recepimento

da parte dello Stato Italiano, la situazione mutò fino alla configurazione attuale, nella quale l’utente

ha una più vasta scelta sul mercato dei trasporti. La nascita di ulteriori Imprese Ferroviarie private o

partecipate ha innalzato l’attenzione verso un sistema di trasporto di elevata qualità. Questo

processo è più marcato nell’ambito dell’Alta Velocità, meno nel trasporto Regionale e

Metropolitano. Si possono comunque individuare alcuni tratti peculiari del livello offerto nel

trasporto ferroviario:

Rispondenza alle esigenze di traffico: esso è sicuramente un requisito intrinseco del trasporto

ferroviario, che lo caratterizza come strumento di interesse pubblico per lo spostamento. Non

sempre si riesce a soddisfare questa esigenza ma l’impegno delle azienda è quello di impegnare i

propri sforzi nell’offrire un servizio adeguato al flusso di utenza. Il tempo di esecuzione deve

risultare il più piccolo possibile, offrendo una soluzione competitiva rispetto lo spostamento

stradale. Il tempo riveste un ruolo di primaria importanza nel campo ferroviario, influenzando

l’esecuzione stessa delle corse.

Affidabilità della programmazione: l’informazione dell’orario all’utenza, stabilita in opportuni

documenti di esercizio, sono vincolanti al fine di assicurare un servizio di qualità. Se il grafico della

circolazione effettiva non si conforma con quello programmatico, dimostra che vi sono delle

inadeguatezze nell’esercizio o nella sua programmazione, che occorre eliminare. Grazie agli

investimenti rivolti al potenziamento infrastrutturale dei nodi e alla costruzione di linee ad Alta

Velocità, che ha consentito di differenziare l’offerta tra i traffici di diverse tipologie, l’affidabilità

complessiva è migliorata. Ulteriori contributi sono dati dalla specializzazione del materiale rotabile

ai vari servizi e dal ruolo del Gestore dell’Infrastruttura e delle Imprese Ferroviarie.

Capacità di traffico: esso risulta un elemento di grande vantaggio rispetto qualsiasi altro mezzo di

trasporto terrestre. Soltanto la Ferrovia è capace di far fronte nel settore viaggiatori di trasporti di

massa nelle grandi città. Se si dovesse assicurare con mezzi stradali lo spostamento di un egual

numero di persone, si incontrerebbero difficoltà difficilmente superabili. (Vicuna, 1993)

La sicurezza: la sicurezza che caratterizza il trasporto su rotaia non è un fattore scontato nel sistema

ferroviario, ma deriva dalle continue cure e dai continui investimenti che le azienda del settore

dedicano a questo tema. Gli incidenti ferroviari destano, però, sempre tanta attenzione da parte

dell’opinione pubblica. La popolazione è largamente coinvolta per l’andamento di un servizio di

largo interesse come quello ferroviario. È da considerare anche un fattore psicologico, che

attribuisce al singolo caso un peso maggiore per la rarità dell’evento e non considerando il grande

numero di casi di altri sistemi di trasporto, come quello stradale, che tuttavia si verificano in

maniera più frequente e che complessivamente comprende più utenza. Benché in Italia il numero di

incidenti rapportati ai chilometri percorsi sia in aumento negli ultimi anni (Figura 19), essi sono

dovuti specialmente a persone non autorizzate alla sede ferroviaria (per gli anno 2016, 2017 e 2018

rispettivamente 72, 70 e 79 incidenti). Nel contempo si registra una notevole diminuzione di

incidenti laddove siano stati presi seri interventi di riqualificazione e moderamento diretti da ANSF

(capitolo 3), soprattutto riguardante passaggi a livello e segnalamento; dimostrazione che devono

pertanto ricercarsi soluzioni in ambiti non esclusivamente ferroviari. Complessivamente dati molto

inferiori al tasso stradale dove il tasso degli incidenti per chilometro si attesta su un valore

pressoché costante negli ultimi anni pari a 0,68 (Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti,

2018).

Figura 19 - Incidentalità ferroviaria (Fonte: ANSF, 2018)

Comfort: Come già accennato in precedenza, un’altra peculiarità del trasporto viaggiatori è il

comfort. Esso dipende principalmente dal materiale rotabile utilizzato, dalle condizioni di

manutenzione e dallo stato della via. Esiste una grande scelta di materiale rotabile per viaggiatori

da parte dell’azienda, questo permette di scegliere quello più idoneo alle varie esigenze nel rispetto

delle velocità ammesse sull’infrastruttura e i parametri di sicurezza imposti dalle normative vigenti.

È indispensabile che i pianificatori dell’esercizio programmino in modo corretto la velocità

d’esercizio in relazione alle esigenze tecniche della ferrovia sulla quale operano.

Costo del viaggio: Un ulteriore aspetto di primaria importanza è il sistema tariffario adottato. Il

costo del viaggio per il sistema ferroviario è frutto di complessi calcoli che prendono in

considerazione sia i costi supportati dall’azienda per l’effettuazione del servizio sia tutte le necessità

organizzative interne. Riguardo al trasporto viaggiatori bisogna prendere in considerazione anche

l’aspetto sociale del servizio erogato, non perdendo di vista l’esigenza storica di venire incontro alle

categorie della popolazione meno agiate. Ogni servizio richiesto all’azienda ha come oggetto un

“contratto di trasporto” rappresentato per i viaggiatori dal titolo, o più comunemente biglietto, di

viaggio. Una delibera del CIPE³ del 1996 ha stabilito il prezzo del biglietto ferroviario articolandolo

in tre componenti fondamentali: la tariffa base, legata al chilometraggio percorso durante il viaggio,

i supplementi di servizio, determinati in base alla qualità dell’offerta, e la regressività rispetto la

distanza percorsa. A tale delibera si aggiunsero successive modifiche che tengono in considerazione

le condizioni del mercato sulla relazione tra origine e destinazione, della velocità commerciale del

servizio, sulla puntualità, sulla frequenza e sul comfort. Inoltre l’ingresso sul mercato di nuovi

operatori concorrenti ha reso necessaria la divisione del trasporto viaggiatori in:

trasporto metropolitano e regionale: nel quale il livello tariffario è stabilito dalle

Regioni,

trasporto di media e lunga percorrenza: nel quale si valuta più approfonditamente la

legge di mercato e l’evoluzione della domanda nella tratta.

Un’ulteriore modifica recente al sistema tariffario deriva dall’individuazione dell’importanza della

linea, considerandone la rispettiva importanza nei confronti della Rete Nazionale. Questa nuova

impostazione tende al pareggio di bilancio tra costi e ricavi dell’azienda. La divisione dei mercati

nel trasporto passeggeri è sottoposta alla seguente normativa (Franceschini et al., 2019):

per il trasporto metropolitano e regionale le tariffe sono stabilite sulla base del

“Contratto di servizio pubblico” tra Regione e operatore ferroviario; disciplinato dal

Regolamento europeo n° 1370/2007,

per il trasporto a lunga percorrenza le tariffe sono disciplinate in concorrenza tra i vari

operatori.

³ Comitato Interministeriale per il Coordinamento Economico

2.1.2. Documentazione a servizio dell’impresa ferroviaria

Quanto illustrato precedentemente viene poi introdotto in documentazione specifica rivolta sia agli

operatori aziendali sia all’utenza. Per il personale si redige l’Orario di Servizio: un documento

ufficiale composto da due opere normative: la Prefazione Generale all’Orario di Servizio (PGOS),

unica per l’intera rete, e la Prefazione Unità Periferica all’Orario di Servizio (PUPOS), per ciascuna

Direzione Territoriale⁴. Inoltre nel Fascicolo Orario vengono forniti i programmi di effettuazione

dei treni viaggiatori, le tracce dei treni ordinari e straordinari, gli elementi significativi relativi alle

linee interessate dall’esercizio. Per un approfondimento ed un’applicazione della PGOS si rimanda

al paragrafo 2.2. All’interno dell’azienda vengono inoltre usati gli Orari Grafici costituiti da reticoli

cartesiani in cui vengono riportate in ordinate le stazioni, e le rispettive progressive chilometriche, e

in ascisse le ore. Verrà dedicato il paragrafo 2.1.3 per approfondire il tema dell’orario ferroviario.

Con la liberalizzazione del mercato e le diverse automazioni introdotte nell’esercizio ferroviario,

oggi si asserisce alle “Tracce Orario” che, basandosi sulla potenzialità della linea, vengono messe a

disposizione da parte del Gestore dell’Infrastruttura alle Imprese Ferroviarie. I Fascicoli Orario

sono progressivamente sostituiti dai Fascicoli di Linea nei quali vengono riportate le caratteristiche

della linea in termini di Fiancate Principali e Fiancate di Linea. Essi sono rappresentazioni grafiche

riportanti in maniera sintetica ed intuitiva ogni peculiarità d’interesse agli Operatori dell’Esercizio.

Nelle Fiancate di Linea (Figura 20) vengono indicati:

il grado di frenatura: indicato con numeri romani da I a X, descrive “la pendenza della

linea per un senso di marcia in relazione alle esigenze di frenatura di un convoglio”

(WikiRAIL, 2019);

Tabella 7 - Gradi di frenatura (Fonte: Prefazione Generale all’Orario di Servizio, RFI, 2016)

la velocità massima [km/h]: specifica per i diversi ranghi di esercizio ⁵;

⁴ La Rete Nazionale è divisa in Direzioni Territoriali che si occupano soprattutto della manutenzione e degli interventi

in caso di guasti ed anomalie nella propria area di competenza. In Italia oggi sono 15 aventi sedi nelle città di Torino,

Genova, Milano, Verona, Venezia, Trieste, Bologna, Firenze, Ancona, Roma, Napoli, Bari, Reggi Calabria, Palermo e

Cagliari.

⁵ Rango di esercizio: categoria di velocità massima raggiungibile su un determinato tratto di linea differente in base alla

tipologia di materiale rotabile. Attualmente sono quattro: A, B, C e P.

la progressiva chilometrica: allegata ad una semplice rappresentazione grafica

dell’ubicazione dei manufatti e del costruito rispetto la linea, si definiscono le

progressive chilometriche a partire dalla stazione di riferimento per ciascuna linea;

la località di servizio: Nell’articolo 3.1 della PGOS (RFI, 2016) vengono così suddivise:

MAIUSCOLO Stazione capotronco

MAIUSCOLO Stazione capotronco di linea a Dirigenza Unica

MAIUSCOLO Stazione di diramazione

Minuscolo

Stazioni normalmente rette da dirigente di movimento

Minuscolo

Stazioni di linea a dirigenza unica

Corsivo

Fermate sprovviste di binari di incrocio o precedenza o, sul doppio

binario, di collegamento fra i binari di corsa

Corsivo

Fermate nelle quali i deviatori sono immobilizzati

Nel Regolamento Circolazione Treni (articolo

2) vengono fornite ulteriori definizioni, in

particolare: si definisce “stazione” una località delimitata da segnali di protezione, utilizzate per

regolare la circolazione e munite di impianti atti ad effettuare le precedenze o gli incroci fra treni.

Le stazioni di diramazione sono quelle nelle quali convergono due o più linee, le stazioni

capotronco sono le stazioni principali alle quali fa riferimento la circolazione della linea

competente. Verrà fornita una spiegazione più dettagliata di esse nel paragrafo 3.2.

Nelle Fiancate Principali (Figura 20) vengono inserite le informazioni riguardanti:

il grado di prestazione: definisce la pendenza e la tortuosità della tratta in determinate

sezioni, è una misura riferita alle resistenze al moto incontrate dal mezzo (Orlandi,

1990);

l’ascesa [‰]: in riferimento alla pendenza delle livellette;

le progressive chilometriche, analoghe alle Fiancate di Linea;

il numero dei binari e la capacità (o potenzialità) della sezione, intesa come numero di

treni che possono transitare nell’unità di tempo stabilito (solitamente 24 ore). Nei

seguenti fascicoli la capacità è calcolata con metodo RFI ed è riferita alle singole

sezioni.

Le indicazioni di servizio e protezione dei passaggi a livello (PL), con grafica descritta

nella PGOS all’articolo 3. Si riportano solo alcuni estratti dell’articolo con le definizioni

principali, rimandando alla lettura di esso per la simbologia più occasionale:

Tratto di linea con blocco elettrico manuale

Tratto di linea con blocco elettrico conta-assi

Tratto di linea con blocco elettrico automatico

Tratto di linea con blocco elettrico automatico a correnti codificate atto a

consentire la ripetizione continua in macchina dei segnali e delle condizioni di via

Tratto di linea con blocco elettrico automatico a correnti codificate atto a

consentire la ripetizione continua in macchina dei segnali e delle condizioni di via

con più di quattro codici

Tratto di linea attrezzato con SCMT.

e per quanto riguarda il segnalamento presente:

Stazioni munite di doppio segnalamento di protezione e partenza.

Stazioni munite di doppio segnalamento di protezione e partenza, quando al

segnale di partenza è accoppiato un segnale di avviso.

Località munite solo di segnale di protezione di 1^a categoria

Stazioni munite di segnale imperativo di blocco per la circolazione sul binario di

destra

Località munite solo di segnalamento di 1^a categoria con accoppiato segnale di

avviso

le distanze parziali tra due località successive;

le località di servizio, con uguale grafia proposta nelle Fiancate di Linea;

i posti di blocco;

Nell’allegato A verranno proposte alcune semplificazioni delle Fiancate di Linea e Fiancate

Principali utilizzate nella linea in esercizio al Gruppo Torinese Trasporti: esse riporteranno

meno informazioni delle originali e saranno composte dall’unione di più fascicoli in modo da

avere una rappresentazione unica e coerente del percorso sui diversi tratti delle linee utilizzati

dall’azienda per il servizio offerto SFM1. Essi sono derivanti dai Fascicoli di Linea n°4 di

RFI e i Fascicoli di Linea n° 1 e 3 di GTT. Si analizzano ora i principali elementi presenti nel

tratto interessato, prendendo in considerazione la divisione tra i due Gestori, in particolare il

tratto Rivarolo - Settimo Torinese (GTT) e Settimo Torinese - Chieri (RFI).

Tratto Rivarolo - Settimo Torinese: la linea a semplice binario si sviluppa per 22 km con

un’ascesa massima di 12‰ in prossimità della località di Feletto. Il grado di prestazione

massimo è di livello 13 tra Bosconero e Rivarolo. Le località di servizio in cui i treni

effettuano la fermata sono 6: Rivarolo, Feletto, Bosconero, San Benigno, Volpiano e Settimo

Torinese. La linea conta 6 posti di blocco identificabili, per ovvia ragione di circolazione su

semplice binario, con le stazioni presenti sulla linea. La tecnologia per il sistema di

protezione è di tipo blocco elettrico conta-assi e le stazioni sono munite di doppio

segnalamento di protezione e partenza. Il grado di frenatura massimo risulta IV è consentita la

circolazione solo dei ranghi A e B. La capacità risulta ridotta, soprattutto influenzata dalla

presenza del singolo binario, avendo valore minimo di 164 treni/giorno e un valore massimo

di 289 treni/giorno.

Tratto Settimo Torinese - Chieri: la linea a doppio binario attraversa il nodo di Torino, di

grande importanza nella rete nazionale. La tratta si sviluppa per circa 35 km effettuando

servizio nelle località di Torino Stura, Rebaudengo, Torino Porta Susa, Torino Lingotto,

Moncalieri, Trofarello e Chieri. L’ascesa massima risulta minore rispetto la tratta precedente

(9‰), con un grado di prestazione variabile tra 1 e 11. La tecnologia adottata per la

protezione della marcia dei treni è di tipo blocco elettrico automatico a correnti codificate con

stazioni munite di doppio segnalamento di protezione e partenza accoppiato con segnali di

avviso. La capacità è notevolmente maggiore, per un massimo di 687 treni/giorno. È ammessa

la circolazione dei ranghi A, B, C e P con un grado di frenatura massimo di V. Le velocità

ammesse in linea sono di 140 km/h.

2.1.3. L’orario ferroviario

La realizzazione di un orario obbliga l’azienda ad effettuare un servizio. Esso rappresenta un

particolare tipo di programma d’esercizio necessario per la circolazione su rotaia, che dipende

dal fatto stesso di essere una circolazione guidata. La necessità dell’orario di servizio, sotto

l’aspetto tecnico, è legata alle caratteristiche stesse del sistema ferroviario per cui il

movimento dei treni è regolato secondo norme ben definite che ne disciplinano la velocità, la

successione, le soste, gli incroci e le precedenze. Sotto l’aspetto commerciale invece la

conoscenza dell’orario è richiesta dall’utente che vuole usufruire del servizio. La

composizione dell’orario, in funzione delle caratteristiche plano-altimetriche della linea, delle

velocità ammesse, degli impianti di sicurezza e del segnalamento, delle lunghezze delle

sezioni di distanziamento e dei mezzi di trazione è uno degli aspetti peculiari di chi opera

nell’esercizio ferroviario. La stesura dell’orario avviene per fasi successive. In ordine

temporale viene prima predisposto l’orario delle relazioni internazionali e dei treni a lunga

percorrenza, successivamente avviene la definizione degli orari per servizi a carattere locale.

Inoltre l’orario viaggiatori tiene conto anche delle esigenze degli enti pubblici e delle

categorie di viaggiatori.

L’orario grafico

Lo studio dell’orario viene condotto, linea per linea, avvalendosi di uno strumento detto

“orario grafico” dei treni che consente di aver sott’occhio su un normale grafico cartesiano la

situazione dell’orario di linea per le 24 ore della giornata. Trattandosi di un semplice

diagramma cartesiano in cui vengono riportati in ascissa i tempi e in ordinata le località di

servizio, i treni vengono rappresentati da linee oblique ascendenti (treni pari) e discendenti

(treni dispari). Da ciò deriva che le tracce dei treni ascendenti e discendenti su linee a

semplice binario possono incrociarsi solo in corrispondenza delle stazioni o posti di

movimento atti a ricevere treni, in quanto solo in tali località possono avvenire gli incroci.

L’inclinazione del tracciato rappresenta la velocità del treno. Per la chiarezza e

l’immediatezza, l’orario grafico è uno strumento valido per monitorare l’impostazione

dell’orario e la circolazione dei treni (grafico reale della circolazione dei treni) (Vicuna,

1993). Quest’ultimi non sono più realizzati manualmente dagli operatori in servizio presso le

stazioni ma sono affidati a sistemi automatici che elaborano in tempo reale la circolazione

effettiva della linea. In Figura 22 viene riportato un esempio, evidenziando alcune

particolarità desumibili dalla sua interpretazione. Come si può vedere, treni di diversa

categoria o funzione sono rappresentati da colori diversi, al fine di facilitare ulteriormente la

chiarezza e l’immediata comprensione. Non si lascia alla sola interpretazione delle tracce

l’individuazione dei tratti a singolo e a doppio binario, ma generalmente ci si avvale di

simbologia grafica in ordinate. In questo caso la tratta a doppio binario è individuata mediante

una linea più spessa parallela all’asse delle ordinate. Dall’orario inoltre è desumibile

l’omotaticità della flotta, in quanto le pendenze sono pressoché uguali per ogni traccia. Si

evidenzia infine l’interruzione del servizio tra le

10:45 e le 12:15 nel tratto Rivarolo -

Settimo: vedremo nel paragrafo 2.2.2 la necessità di pianificare degli spazi idonei di

interruzione di binario riservati alla manutenzione della linea denominati Interruzione

Programmata di Orario (IPO) (Regolamento Circolazione Treni - articolo 18, 19 e 20).

L’impostazione dell’orario di un treno, in relazione alla funzione che esso deve svolgere,

comporta la scelta delle ore di partenza e di arrivo ai capolinea nonché lo studio dell’orario

vero e proprio, ovvero della velocità di esercizio nei diversi tratti della linea. Spesso si

richiede una più precisa scelta di orario per i treni di carattere locale, come verrà illustrato

nell’esemplificazione della Linea Canavesana, che non per i treni a lunga percorrenza, anche

se più importanti. In Figura 22 viene cerchiato in rosso un incrocio in linea (tratto a doppio

binario), cerchiato in azzurro incrocio in stazione (tratto a singolo binario). Cerchiato in giallo

il riferimento grafico usato per identificare la tratta a doppio binario. Cerchiata in viola la

finestra manutentiva pianificata, con indicazione di tracce arancioni - vedi per i treni

straordinari (ovvero i carrelli per manutenzione)

L’orario stabilisce per ogni treno la relativa categoria di velocità, il peso, le fermate e la loro

durata. Lo studio dell’orario di un treno consiste quindi nel determinare, dato il tipo di

locomotiva e le caratteristiche della linea, il peso trainato e la velocità di piena corsa che si

deve realizzare. La compilazione dell’orario di un treno bloccato, ovvero un treno a

composizione fissata, porta la necessità di modificare la velocità in relazione ad ogni

variazione plano-altimetrica della linea (ovvero al grado di prestazione - paragrafo 2.1.2). Per

ragioni di praticità al materiale rotabile viaggiante vengono assegnati a prestabilite categorie

di velocità che corrispondono alle velocità in piena corsa che i treni, impostati in quella

determinata categoria, devono mantenere sui tratti di linea pianeggiante e ad andamento

favorevole (grado di prestazione pari ad 1). Man mano che aumenta il grado di prestazione, la

velocità di corsa corrispondente a ciascuna categoria viene ridotta, in relazione alla

caratteristica meccanica di locomozione. Con tale sistema il treno, pur variando la velocità

effettiva, mantiene inalterata la categoria in cui è impostato. In tal modo, attraverso le

relazione esposte nel paragrafo 1.1.1, per ogni sezione di linea a resistenza di trazione

costante, e cioè a grado di prestazione costante, si determina la velocità caratteristica

corrispondente alla categoria base. Tali informazioni sono facilmente reperibili nella PGOS,

ad uso immediato dell’operatore di esercizio. Stabilita la categoria di velocità in cui deve

essere impostato un determinato treno e la locomotiva da impiegare, resta da determinare la

massa trainabile e i tempi di percorrenza fra stazione e stazione, che costituiscono gli elementi

principali per la compilazione dell’orario di servizio di una linea. Per quanto la massa del

treno, e quindi la sua composizione, vengono predisposte Tabelle di Prestazione nella PGOS

(Tabella 8).

Tabella 8 - Tabella di prestazione (Fonte: PGOS, 2016)

I corrispondenti tempi di percorso sono oggi calcolati attraverso elaborazione informatica, e

sono state soppresse dalla PGOS le relative Tabelle di percorrenza. In esse si trovavano

indicazioni riguardo:

a) la velocità massima della linea nei singoli tratti,

b) la successione delle stazioni con relativa distanza fra esse,

c) i gradi di prestazione e i gradi di frenatura,

d) le velocità medie

e) i tempi di percorrenza in minuti, o frazioni di minuto,

f) l’indicazione dei perditempo per avviamento e arresto nelle stazioni intermedie.

Il metodo delle categorie di velocità e dei gradi di prestazione presenta un’indiscutibile

elasticità e praticità e permette una buona utilizzazione delle prestazioni offerte, ma è

influenzato dal carattere forfettario. Perciò il metodo, con l’aumento delle masse e delle

velocità, non ha più soddisfatto le esigenze dovendo ricorrere al tracciamento dell’orario per

mezzo di software informatici.

La qualità dell’orario ferroviario

L’orario riveste un ruolo fondamentale nella scelta modale: determinando l’accessibilità

spaziale, temporale e la velocità, ovvero le prestazioni del treno per ciascuna coppia origine -

destinazione (O/D), esso incide sul fattore tempo che in genere, insieme al prezzo, risulta il

principale parametro per effettuare la scelta modale. L’attrattività del trasporto ferroviario

quindi è data anche dalla qualità dell’orario: un servizio può avere successo se è stato stilato

un buon orario che attragga il maggior numero di viaggiatori. È dunque importante che nella

definizione di un piano di trasporti da parte dell’azienda sia posta attenzione alla qualità

dell’orario: che siano considerati, oltre agli aspetti delle frequenze di passaggio e

dell’architettura, anche gli aspetti strutturali dell’orario; che siano individuate le possibili

alternative progettuali comprendendo in ognuna di esse vantaggi e svantaggi che ricadono

sulla domanda (Ciuffini, 2011). Tendenzialmente, quando si parla di qualità dell’orario

ferroviario, si fa riferimento alla sua stabilità. Qui il concetto si amplia, comprendendo la

qualità in termini di prestazioni temporali garantite dal servizio e quindi di attrattività di

viaggiatori: un servizio è di qualità se riesce a fornire prestazioni competitive rispetto le altre

modalità. Gli effetti di un orario in termini di prestazioni variano a seconda delle relazioni

O/D considerate: ciò che conviene ad alcuni viaggiatori può non andar bene ad altri. Ad

esempio la soppressione di una fermata volge a favore di alcuni viaggiatori, poiché i tempi di

percorrenza si riducono, ma penalizza altri viaggiatori appartenenti ad una coppia O/D

differente. Per valutare la qualità di un orario è quindi necessario:

 Tenere conto delle diverse relazioni O/D, considerando che il miglioramento di alcune

prestazioni su determinate relazioni possono peggiorarne altre;

 Valutare la domanda potenziale sulle diverse relazioni O/D, per capirne il peso;

 Valutare le prestazioni in relazione alle modalità concorrenti.

Qualora l’obiettivo dell’azienda sia massimizzare la scelta modale su ferro, la qualità

dell’orario viene intesa come una qualità di natura trasportistica, da misurare in termini di uso

collettivo del fattore tempo (Ciuffini, 2011). Un orario può essere di due tipi: cadenzato, come

nel caso della Ferrovia Canavesana nella quale i servizi si ripetono a cadenze regolari, oppure

di tipo tradizionale, con le corse l’una diversa dall’altra ed un’offerta irregolare e discontinua.

Se un orario è di tipo cadenzato, esso è definibile a livello di sistema attraverso una “griglia di

tracce” che si ripete regolarmente nel tempo. Definire l’orario significa quindi:

individuare i prodotti standard,

definire la loro frequenza,

progettare la loro combinazione reciproca, cioè la loro struttura.

Individuare i singoli prodotti significa definire i capolinea, il percorso (qualora sia possibile

più di un itinerario) e le fermate intermedie. Il singolo prodotto si ripete nel tempo sempre con

le medesime caratteristiche. La frequenza invece definisce con quale intervallo temporale,

definito “cadenza”, avviene la ripetizione. I singoli prodotti possono poi combinarsi tra loro in

maniera diversa: possono essere definite più strutture a parità di prodotti e frequenze. Ma

anch’essa, una volta stabilita, si ripete in modo regolare nel tempo. Se ad esempio in un

determinato nodo è prevista una coincidenza tra due prodotti, questa sarà sistematica e si

ripeterà ogni volta con la stessa sequenza e lo stesso tempi di attesa.

L’orario cadenzato integrato (OCI)

Un ulteriore elemento di novità nella progettazione dell’orario, oltre al cadenzamento già

esposto, è la sua integrazione con le altre linee e gli altri servizi. Esso è basato su due

definizioni: la prima è la regolarità. Il servizio offre al cliente partenze ad intervalli regolari,

sempre allo stesso minuto. Di regola il lasso di tempo fra due corse è di 1 ora (60 minuti)

oppure sottomultipli di essa, cioè 30 o 15 minuti. Cadenze corte sono tipiche dei servizi

urbani e regionali, ad esempio la Ferrovia Canavesana ha un cadenzamento di 30 minuti nei

giorni feriali, 60 minuti il sabato e 120 minuti la domenica, in rapporto con la scarsa domanda

nel fine settimana. La seconda definizione necessario per l’OCI è la simmetria. Le tracce di

circolazione sono simmetriche fra loro rispetto ad un punto temporale preciso e costante per

tutto il sistema. Concretamente il minuto di partenza di un servizio da A verso B è l’immagine

speculare del minuto di arrivo dello stesso servizio da B verso A. più semplicemente si può

vedere come, in una direttrice, la somma del minuto di partenza e del minuto di arrivo in una

stazione è sempre 60. Come conseguenza di ciò i treni si incrociano nell’ora piena (minuto

00). Se la frequenza di circolazione è oraria un secondo incrocio avviene al minuto 30. Gli

incroci di treni quindi avvengono ad intervalli temporali pari alla metà del cadenzamento del

servizio (Pellandini, 2003). Si analizzi ad esempio l’orario grafico del sabato della Ferrovia

Canavesana nell’intorno della stazione di Settimo Torinese (Figura 23), già descritta come

uno dei nodi più importanti per la linea e punto di scambio con eventuali altre linee. Il

cadenzamento nel periodo pomeridiano è di 60 minuti. Come si vede in Figura 23 i treni in

arrivo da Chieri (treni 4072, 4074 e 4132) giungono a Settimo al minuto 03 mentre i treni in

partenza da Settimo per Chieri (treni 4093, 4177 e 4181) iniziano il loro tragitto al minuto 57.

Inoltre i treni si incontrano nell’ora piena poco più a sud di Settimo Torinese (ad esempio il

treno 4177 incrocia il treno 4072 alle ore 16:00) e presso la stazione di Trofarello al minuto

30 (ad esempio i treni 4177 e 4074 si incrociano alle 16:30). Si parla in questo caso di

“percorrenze di sistema” fra due stazioni.⁶

Figura 23 - Dettaglio orario grafico Linea Pont - Rivarolo - Chieri, giornata di sabato. (Fonte: Gruppo Torinese

Trasporti)

Questa regola temporale suggerisce una rilevante conseguenza spaziale: se la traccia di

circolazione dei treni è progettata in modo che essi ai minuti 00, 15, 30 e 45 si trovino in una

stazione in cui confluiscono più linee, si crea la condizione ideale per creare un’integrazione

⁶ Da notare l’impossibilità di denominazione “treno pari” e “treno dispari” in quanto i treni variano la loro

numerazione lungo il percorso, pur restando fisicamente gli stessi. In particolare la variazione avviene con il

cambio di gestione dell’infrastruttura in quanto le due società (RFI e GTT) non adottano la stessa convenzione.

tra di esse. La stazione assume quindi il ruolo di “stazione interscambio” (o “stazione nodo”).

Proprio per la proprietà dell’orario di far congiungere in essa treni contemporaneamente. La

regola della simmetria è quindi il cardine della costruzione dell’integrazione sistematica.

Queste regole permetterebbero di creare un’unica rete anche in presenza di operatori di

esercizio differenti. Il sistema ferroviario, ed il suo orario, sono definiti a favore dell’utenza e

i vari elementi sono appaltati ad operatori diversi che gestiscono tuttavia un sistema

coordinato integrato. È difficilmente pensabile il contrario, ovvero che da differenti linee

gestite autonomamente e con imprese ferroviarie non dialoganti tra loro, si riesca ad offrire un

servizio di questo tipo. Un ulteriore passaggio può essere progettare l’infrastruttura nascente

al fine di creare un’integrazione intrinseca nella rete. Si è già notato che i punti di

interscambio devono trovarsi ad una distanza temporale pari alla metà del tempo di

cadenzamento. Anziché impostare l’esercizio secondo il principio di “veloce quanto

necessario” per ottenere tale integrazione, si pianifica a priori l’investimento infrastrutturale

sincronizzato con la necessità tecnica del sistema e impostando l’esercizio alla “velocità

massima possibile”. L’OCI quindi ribalta il processo pianificatore: partendo dal disegno

dell’orario (e quindi dell’offerta) con le integrazioni volute e le capacità richieste, si può

pianificare esattamente l’infrastruttura occorrente. In termini schematici:

Figura 24 - Integrazione fra infrastruttura, esercizio e domanda: l'orario cadenzato integrato

L’OCI rappresenta quindi il punto in comune tra i tre attori del sistema di trasporto

ferroviario: il cliente con le sue esigenze (la domanda), l’infrastruttura e l’operatore di

esercizio (l’offerta). Graficamente l’OCI è rappresentato da un reticolo in cui ogni tratto

rappresenta un tipo di treno che circola regolarmente sulla linea e in corrispondenza delle

stazioni si indicano i minuti di partenza e arrivo di questo treno. La coordinazione è

rappresentata in maniera intuitiva da un orologio in cui vengono mostrate tutte le

combinazioni di connessione (Figura 25):

Figura 25 - Reticolo dell'OCI (Fonte: Pellandini, 2003)

L’OCI risulta di particolare vantaggio anche per chi progetta l’esercizio ferroviario in quanto

ha conseguenze rilevanti sull’utilizzo del materiale rotabile. Tendenzialmente un servizio

integrato termina la propria corsa in una stazione d’interscambio: il materiale giunge alla

stazione alcuni minuti prima dell’ora o mezz’ora. Perciò nella maggioranza dei casi è

disponibile un lasso di tempo di 10 o 20 minuti per eseguire il “girobanco”, ovvero per

preparare la composizione per il senso inverso. Questo tempo è sufficiente e ideale in quanto

minimizza i tempi improduttivi. Si dispone quindi di uno strumento che facilita il calcolo del

fabbisogno di materiale rotabile e i turni, gestiti dai Direttori di esercizio ferroviario delle

singole imprese. (Pellandini, 2003)

Dall’Orario grafico al numero di treni: la Ferrovia Canavesana

Nella quotidiana gestione dell’esercizio di un’impresa ferroviaria, una volta stipulato l’orario

grafico, esso risulta un valido strumento al fine di stabilire il numero di treni necessari. La

gestione della Linea Canavesana prevede la partenza di un treno la mattina da Torino Lingotto

e i restanti in partenza da Rivarolo. Tale dato è di primaria importanza in quanto, nella

progettazione del numero di treni necessari, bisogna tener conto del luogo dove a fine giornata

devono rientrare. Un altro elemento importante per questa linea è il servizio a navetta: i treni

compiono per l’intera giornata un servizio andata-ritorno da Rivarolo a Chieri, senza essere

impiegati in altre linee. Operativamente si definisce il tempo necessario ad un treno per

compiere una sola andata, semplicemente sommando i tempi di percorrenza e il tempo di

sosta nelle fermate intermedie. Esso assume un valore pressoché costante nella giornata di 85

minuti. Si calcola inoltre il tempo necessario all’inversione del treno nella stazione capolinea:

la versatilità dei TTR adottati, e la facilità di utilizzo, permette ai Macchinisti esperti di

impiegare l’inversione in poco più di 5 minuti. Nell’esercizio della Ferrovia Canavesana si

fissa il giro banco da 9 a 39 minuti presso la stazione di Chieri e da 6 a 33 minuti presso la

stazione di Rivarolo. Tali tempi sono supportati dalla disponibilità, dalla turnazione e dalla

competenza del personale di macchina. Si ripete il processo di sommatoria dei tempi per il

ritorno e il treno risulta nuovamente disponibile per un nuovo ciclo. La direzione

dell’esercizio deve sempre assicurarsi di avere treni disponibili alla partenza, perciò il calcolo

anche se di natura grafica e molto semplice, risulta di primaria importanza e necessita di

attenzione e meticolosità. Il rispetto dei tempi è funzione della circolazione, è possibile

prevedere treni aggiuntivi in caso di anomalie ma bisogna prestare attenzione sia

all’organizzazione della linea, specialmente nel tratto a semplice binario, sia al giro macchine.

A causa della frequente indisponibilità del materiale rotabile, principalmente fermo in

manutenzione, la non regolarità dell’esercizio porta alla soppressione della coppia di corse

che il treno avrebbe dovuto eseguire nel successivo ciclo, con evidente disagio per l’utenza e

perdita per l’azienda sia in termini economici sia di qualità del servizio erogato. Ad oggi la

gestione di tali eventi eccezionali non è frutto di calcoli bensì di un’assodata esperienza, che

permette alla direzione dell’esercizio di sopperire al meglio alle necessità in tempi rapidi.

Nell’allegato B vengono riportati i diagrammi utilizzati per il calcolo, essi sono comprovati

dalla teoria della Tecnica dei Trasporti ed in particolare dalla definizione del “tempo ciclo”,

che si illustrerà successivamente in questo paragrafo. Graficamente dall’Orario Grafico si

ricava la necessità di formare 7 treni operanti da lunedì mattina a sabato mattina, 4 treni

sabato pomeriggio e 2 treni la domenica. Si intuisce che, dato l’orario e il numero di treni, essi

effettueranno chilometraggi diversi durante la settimana (Tabella 9), accumulando anche

diverse ore di servizio. Questo aspetto è uno dei collegamenti necessari tra la Gestione

dell’Esercizio e la manutenzione programmata, come verrà esposto nel capitolo 5 e 6. Avendo

i dati delle progressive chilometriche, dalle Fiancate di Linea si ottengono i seguenti risultati:

Feriali

da Lunedì a Venerdì

Viaggio 1

Viaggio 2

Viaggio 3

Viaggio 4

Viaggio 5

Viaggio 6

Viaggio 7

Viaggio 8

Viaggio 9

Viaggio 10

Totale

Treno 1

17,276

57,026

30,121

57,026

17,276

436,950

Treno 2

57,026

456,208

Treno 3

57,026

228,104

Treno 4

57,026

39,750

57,026

387,104

Treno 5

57,026

228,104

Treno 6

57,026

228,104

Treno 7

57,026

30,121

57,026

402,398

Feriali

Sabato

Viaggio 1

Viaggio 2

Viaggio 3

Viaggio 4

Viaggio 5

Viaggio 6

Viaggio 7

Viaggio 8

Viaggio 9

Viaggio 10

Totale

Treno 1

17,276

57,026

30,121

57,026

17,276

436,950

Treno 2

57,026

456,208

Treno 3

57,026

342,156

Treno 4

57,026

114,052

Treno 5

57,026

114,052

Treno 6

57,026

114,052

Treno 7

57,026

30,121

57,026

402,398

Festivo

Domenica

Viaggio 1

Viaggio 2

Viaggio 3

Viaggio 4

Viaggio 5

Viaggio 6

Viaggio 7

Viaggio 8

Totale

Treno 1

57,026

456,208

Treno 2

57,026

342,156

Tabella 9 - Computo chilometraggio per ciascun treno

Avendo a disposizione questi dati, è possibile studiare un giro macchine utile per coniugare le

esigenze dell’esercizio e le esigenze della manutenzione. Ogni Impresa Ferroviaria è tenuta a

stipulare il giro macchine e comprovare il rispetto dei limiti manutentivi, supervisionati da

ANSF.

Il tempo ciclo

Si riporta ora una delle nozioni principali della Tecnica dei Trasporti che gli operatori di

esercizio sono tenuti a conoscere. Come esposto precedentemente si tende ad operare in

maniera grafica per mezzo dell’orario grafico sia per l’intuibilità dello strumento sia per la sua

versatilità in caso di cambiamenti nell’esercizio, tuttavia tali nozioni possono essere d’aiuto

sia come calcoli preliminari sia come verifica a fine progettazione.

In termini analitici, si fa riferimento a linee nei confronti delle quali per ogni periodo della

giornata è valida la seguente relazione:

dove:

Tc: è il tempo ciclo, pari alla somma dei tempi di percorrenza di andata e ritorno

comprensivi dei tempi di sosta nelle fermate intermedie e i tempi di sosta ai

capolinea. Esso può essere definito intuitivamente come il tempo necessario

perché a regime un veicolo della linea transiti nuovamente in un determinato punto

della linea stessa,

n: numero di veicolo impiegati sulla linea,

i: l’intervallo tra due corse successive.

Per la Linea Canavesana, nel momento di maggiore traffico, il tempo ciclo assume valore di

206 minuti:

Il cadenzamento è impostato a 30 minuti, da cui deriva:

Risultato analogo al procedimento grafico eseguito a partire dall’Orario Grafico (allegato B).

2.1.4. Definizioni ed esigenze di velocità

Un elemento importante nella definizione di un programma di esercizio è la consapevolezza

del tempo impiegato per coprire una determinata tratta. Esso prende il nome di “percorrenza”

e tiene conto dello spazio fisico che separa due località e delle fermate intermedie previste

nell’orario. Il calcolo della percorrenza non risulta di immediata semplicità ma si avvale di

elementi tecnici ed organizzativi sia del materiale rotabile sia della linea (paragrafo 2.2 e

capitolo 3). Oggi ci si avvale di strumenti di elaborazione informatica ed il calcolo manuale

risulta ormai abbandonato. Uno cardini di questa operazione è il concetto di velocità, nelle sue

diverse definizioni. Identifichiamo con “velocità reale” quella che il treno raggiunge durante

la sua corsa in linea, essa è regolata dal macchinista seguendo i limiti imposti dalla normativa

e i limiti tecnici del materiale rotabile, considerando anche le prescrizioni riportate nelle

Fiancate di Linea. Tale velocità ricopre un ruolo fondamentale nelle moderne tecnologie a

disposizione: il tachigrafo registra costantemente l’andatura del mezzo, perciò l’operato del

macchinista, e il rispetto dei limiti imposti. Definiamo inoltre la “velocità commerciale”,

calcolata sul tempo totale dividendo la distanza percorsa per il tempo che deve impiegare per

percorrerla da programma. La “velocità media” nella quale vengono invece esclusi i tempi

alle fermate intermedie. La “velocità d’orario” coincidente con la velocità media ma tenendo

in conto anche delle soste alle stazioni. Nell’esercizio di cerca di ottenere la massima

prestazione dall’organizzazione della linea così da aumentare le velocità sopra citate, nel

rispetto della sicurezza. Negli ultimi anni grazie alla tecnologia a disposizione tale obiettivo è

sempre più perseguito, portando esiti positivi sulla circolazione. I treni viaggiatori si

classificano in base alla loro tipologia: velocità massima e commerciale, fermate intermedie,

veicolo utilizzato, composizione, ecc.) e tutto questo si unisce per definire il servizio offerto

dall’azienda. (Franceschini et al. , 2019)

Generalmente il tracciato Nazionale non si presta a servizi di tipo metropolitano che invece

sono caratterizzati da tracciati più brevi, servizi a maggiore frequenza ed hanno l’esigenza di

materiale idoneo alle esigenze del moto che devono compiere (continue fasi di accelerazione,

regime, coasting e frenatura). Le Amministrazioni locali hanno chiesto la collaborazione delle

Ferrovie per affrontare la domanda di traffico crescente senza avere una grossa spesa in

bilancio per la costruzione di sistemi metropolitani. Tale richiesta fino a pochi anni fa non fu

accolta dal sistema ferroviario. Recentemente la situazione si è invertita, grazie all’utilizzo di

materiale idoneo e più veloce sia per l’aumento di capacità della linea e dei nodi principali.

Da parte delle azienda nazionali si è cercato di concentrarsi sulla circolazione nella Rete

Principale, affidando ad Enti Amministrativi come le Regioni il traffico sulla Rete secondaria

e stipulando dei contratti di “obblighi di servizio pubblico” con le azienda locali. Qui si

inserisce il servizio offerto da GTT nella Ferrovia Canavesana che analizzeremo nei prossimi

capitoli.

2.1.5. Organizzazione della linea

Le linee si classificano a seconda del numero di binari disponibili. Le linee a semplice binario

sono quelle in cui i treni viaggiano nelle due direzioni sul medesimo binario e si incrociano

nelle stazioni o nei Posti di Movimento. Le linee a semplice binario sono attualmente il 53%

della rete (9060 km su 16781 km totali), in genere fanno parte delle linee complementari⁷.

Graficamente la tratta a semplice binario è raffigurato da una linea continua che coincide con

l’asse del binario. Come è già stato esposto precedentemente, tramite un orario grafico è

facilmente individuabile la linea a semplice binario in quanto gli incroci avvengono in punti

precisi e ripetuti nel tempo (Figura 26), questo comporta sicuramente un aggravio di

potenzialità e una difficoltà di esercizio in quanto un treno è vincolato ad un altro per il

passaggio, facendo ripercuotere eventuali anomalie sull’intero servizio.

Figura 26 - Orario grafico di una linea a semplice binario

(Fonte: https://it.wikipedia.org/wiki/Gestione_del_traffico_ferroviario )

⁷ Linee minori rispetto le linee fondamentali che collegano quest’ultima a località di minore traffico. In totale le

linee complementari comprendono 9360 km.

Le linee a doppio binario invece permettono la circolazione in entrambi i sensi di due treni

insieme, poiché ciascun binario è specializzato per una direzione di marcia. L’interasse tra le

coppie di binari, che generalmente corrono affiancati, sono di 3,55 m in linea (con V_max = 200

km/h) e di 4,20 m nelle linee ad Alta Velocità. Il binario specializzato per la circolazione è

quello di sinistra, denominato “binario legale”. Quando uno dei due binari non è disponibile

per la circolazione, è possibile continuare il servizio in entrambi i sensi di marcia utilizzando

il binario ancora attivo, in presenza di particolari attrezzature tecniche e segnalamento

apposita, parlando di “banalizzazione” del binario (Regolamento Circolazione Treni, articolo

2). Si analizzeranno le disposizioni adottate in caso di binario banalizzato nel paragrafo 3.1.

La possibilità di banalizzazione permette anche il sorpasso in linea, consentito raramente e

sottoposto a normativa ANSF molto severa in termini di sicurezza (paragrafo

3.3),

consentendo comunque di non fermare il treno più lento. Le linee a doppio binario

appartengono maggiormente alla rete fondamentale e ricoprono 7721 km. Vi sono inoltre

linee a triplo binario, dove la banalizzazione avviene solo per il binario intermedio, e linee a

quadruplo binario (o linee affiancate) in cui la circolazione avviene come se fossero due linee

a doppio binario, lasciando alla direzione centrale dell’esercizio la decisione di quale binario

usare per far transitare il treno (Figura 27).

Figura 27 - Schematizzazione circolazione sui binari

Per organizzare la circolazione occorrono dei punti di riferimento lungo le linee, denominati

posti operativi a terra. I più importanti coincidono con le stazioni, ma ne sono presenti anche

altri:

i posti di blocco intermedi: l’elemento base per la circolazione è la divisione della

linea in sezioni. Grazie ad un sistema di divisione in sezioni lungo la linea è

possibile la circolazione di più treni tra due stazioni, incrementando la potenzialità

della linea. Nel paragrafo 2.4 verrà descritto il distanziamento secondo posti di

blocco.

i bivi di linea: con l’avvento di velocità sempre più elevate, i bivi di linea hanno

costituito un pericolo per l’instradamento sia per il distanziamento dei treni.

Progressivamente sono stati inseriti nelle stazioni limitrofe,dove le velocità sono

minori, ma permangono ancora in certi punti della linea e sono telecomandati a

distanza.

i passaggi a livello (PL): sono punti di particolare problema per l’organizzazione

dell’esercizio e la sicurezza del sistema. Per definizione si individuano i passaggi a

livello come quei punti di intersezione a raso con altre infrastrutture viarie.

Occorre perciò che i rispettivi flussi di traffico siano protetti. L’ANSF spinge oggi

per la soppressione di essi. A partire dagli anni ’80 vennero introdotti passaggi a

livello automatici con barriere complete, protette da segnali luminosi ed acustici,

che minimizzassero l’indisciplina da parte dell’utenza stradale e pedonale. Le

Ferrovie, anche se consapevoli che le eventuali circostanze di pericolo sono dovute

ad un mancato rispetto del Codice della Strada da parte di terzi, stanno installando

dispositivi, detti PAI-PL (Protezione Automatica Integrata Passaggi a Livello) che,

mediante tecnologie avanzate come microonde o radar, possono rilevare la

presenza di ingombri nell’area. Tali sistema, collegati al sistema di segnalamento

della linea, garantiscono livelli di sicurezza più elevati tuttavia, per l’elevato costo

e il numero ingente di PL nella rete, sono utilizzati solo in punti strategici ed a

elevato rischio.

2.2. La normativa d’esercizio

Un sistema di trasporto è caratterizzato da vie, veicoli, organizzazione ed impianti atti a

soddisfare la domanda di traffico. In particolare, nel sistema ferroviario, la componente

“organizzazione” riveste un ruolo preponderante: in essa si intende la regolarità, la

programmazione dell’offerta la capacità dell’infrastruttura, la turnificazione del materiale e

dei mezzi, la sicurezza dell’esercizio. I regolamenti ferroviari in materia di esercizio si

distinguono in regolamenti “alti” (Regolamento Circolazione Treni (RCT) e Regolamento

Segnali (RS), di emanazione ministeriale, e Prefazione Generale all’Orario di Servizio

(PGOS), (redatto da RFI) e le disposizioni applicative su singoli temi di dettaglio (Istruzioni

per il Personale di Condotta delle Locomotive (IPCL), Istruzioni per il Servizio ai Deviatori

(ISD), ecc.). In ogni caso tutte le normative possiedono un corpo centrale di descrizione di

tutte le operazioni in caso di regolare esercizio ed apparati perfettamente funzionanti ed

un’altra parte con la descrizione di un sistema non perfettamente funzionante. La

regolamentazione dell’esercizio ferroviario, come la tecnologia adottata, è in continuo

cambiamento. Rimangono saldi i principi generali mentre i casi specifici sono frutto di

continue evoluzioni da parte di tecnici ministeriali e delle principali azienda che operano nel

Paese. La regolamentazione tuttavia deve essere considerata come un complesso di norme che

si completano vicendevolmente e non come un insieme di fascicoli separati: a tal proposito si

alterneranno nei successivi capitoli aspetti tecnici ad aspetti normativi, cercando di creare un

testo completo e pratico dell’esercizio ferroviario. A tal proposito nel paragrafo 2.1.2 e 2.1.4

sono già stati esposti alcuni documenti e nozioni preliminari per avere gli strumenti per

iniziare ad analizzare la PGOS. In questo paragrafo si andrà ad studiare in merito tale

documento: esso sarà suddiviso in una prima parte (paragrafo 2.2.1) nella descrizione della

PGOS, nel paragrafo 2.2.2 verranno analizzati gli aspetti principali del RCT e si lascerà al

capitolo 3 la descrizione dei contenuti del RS. Si rimanda inoltre al paragrafo 2.4 per

un’applicazione della PGOS sulla linea Rivarolo - Chieri, avendo acquisito nel frattempo

ulteriori elementi necessari.

2.2.1. Prefazione Generale all’Orario di Servizio

La Prefazione Generale all’Orario di Servizio è uno dei documenti più importanti per la

direzione dell’esercizio in una azienda ferroviaria. Esso, avendo acquisito la conoscenza della

linea e degli aspetti tecnici adottati dal Gestore dell’Infrastruttura, può agevolmente calcolare

e prendere delle decisioni riguardanti la composizione e la numerazione del materiale rotabile.

Grazie a tale documento si può anche definire la velocità di esercizio da adottare in linea,

salvo limitazione imposte dall’Agenzia Nazionale per la Sicurezza Ferroviaria (ANSF)

(paragafo 3.3). Grazie ad essa, inoltre, l’impresa ferroviaria ha dati sufficienti per stabilire la

prestazione necessaria delle locomotive, i limiti di carico e di frenatura, i rapporti di

importanza tra treni di categorie diverse. Avendo già fornito gli elementi del capitolo I della

PGOS precedentemente (riguardanti la nomenclatura usata), ci soffermiamo ora su:

Parte II: NORME TECNICHE DI ESERCIZIO

Capitolo IV

Gradi di prestazione - Prestazione dei mezzi di trazione - Massa dei treni

Capitolo V

Norme tecniche per la composizione dei treni

di materiale ordinario

Capitolo VI

Velocità massima dei treni e delle locomotive isolate

Tabella 10 - Indice parte II della PGOS

In dettaglio la parte II si articola come segue:

Capitolo IV: Norme Tecniche di Esercizio

Art. 37

Gradi

Ogni linea, a seconda delle resistenze che oppone alla trazione per le

prestazione

sue caratteristiche plano-altimetriche, è divisa nei due sensi di marcia in

sezioni. Ad ogni sezione è attribuito un grado di prestazione (da 1 a 31)

Art. 38

Prestazione delle

Si indica con prestazione il carico massimo [t] che può rimorchiare o

locomotive

spingere, rispettando l’orario programmato. Essi sono valutati in

riferimento alle caratteristiche della linea e del mezzo di trazione

adottato dall’impresa ferroviaria.

Art. 42

Massa

Non deve superare la prestazione della locomotiva.

rimorchiata

Art. 46

Computo della

Per materiale rimorchiato si intende:

massa

Per treni viaggiatori: carrozze, bagagli, postali;

rimorchiata

Per treni merci: carri di tutte le tipologie;

Locomotive trainate inattive o rimorchi.

La massa rimorchiata si ottiene sommando la massa lorda (tara +

carico) dei veicoli carichi, la tara dei veicoli vuoti e dei veicoli trainati.

Non entra in tale computo la massa dei veicoli di trazione attivi. Viene

successivamente arrotondata in frazioni uguali o superiori alla mezza

tonnellata.

Capitolo V: Norme tecniche per la composizione dei treni in materiale ordinario

Art. 56

Formazione dei

Nella formazione dei treni devono essere prese in considerazione:

treni

a. Massima massa ammessa,

b. Massima lunghezza ammessa,

c. Massa frenata e norme per la frenatura,

d. Velocità massima dei veicoli,

Eventuali vincoli.

Art. 60

Massima massa

La massa di un treno non deve superare i seguenti limiti:

lunghezza

a. Massima prestazione dei mezzi di trazione utili per il suo

massima

del

rimorchio,

materiale

b. Massima massa ammessa dalla resistenza degli organi di

rimorchiato

attacco,

c. Massima massa ammessa dalla frenatura,

1600 t

La massima lunghezza rispetto ai vincoli derivanti dal tipo di freno:

Treni viaggiatori con freno continuo: 660 m,

Treni merci con freno continuo: 1000 m.

Massima massa

Si rimanda all’Impresa ferroviaria il calcolo, prendendo in

Art. 61

rimorchiata

considerazione le schede tecniche di costruzione dei veicoli a

ammessa dalla

disposizione e le caratteristiche dell’infrastruttura.

resistenza degli

organi di attacco

Capitolo VI: Velocità massima dei treni e delle locomotive

Art. 62

Limiti

Con i treni e con i mezzi di trazione isolati in nessun caso possono

velocità

essere

superati i limiti di velocità consentiti:

a) dalla linea o tratto di linea;

b) dal mezzo di trazione;

c) dall’ubicazione del mezzo di trazione nel treno o da particolari

condizioni

di esercizio;

d) dal tipo di veicoli in composizione;

e) dalla frenatura;

f) da particolari prescrizioni;

g) da prescrizioni di carattere antinfortunistico.

Art. 63

Velocità

La velocità massima consentita su ciascun tratto di linea è impostata su

massima

limiti riferiti a due, tre o quattro ranghi di velocità massima, a loro volta

ammessa dalla

riferiti a specifici valori di accelerazione non compensata (anc). Si fa

linea

eccezione nel caso del binario illegale delle linee a doppio binario non

banalizzate (per il quale la velocità massima consentita da ciascun tratto

è impostata su limiti riferiti ad un solo rango

di velocità con un valore massimo di 90 km/h).

I ranghi di velocità massima sono i seguenti:

rango A cui è associato un valore di a_nc = 0,6 m/s²;

rango B cui è associato un valore di a_nc = 0,8 m/s²;

rango C cui è associato un valore di a_nc = 1,0 m/s²;

rango P cui è associato un valore di a_nc = 1,8 m/s².

Tabella 11 - Capitoli IV, V, VI della PGOS

2.2.2. Regolamento Circolazione dei Treni

Si è già accennato come uno dei testi fondamentali per l’esercizio ferroviario sia il

Regolamento Circolazione Treni (RCT). Esso è redatto e approvato dalla Direzione

competente del Ministero dei Trasporti ed Infrastrutture e rappresenta un testo completo e

pratico riguardante la circolazione e la movimentazione del materiale rotabile nelle diverse

situazioni. Tale opera rappresentava fino a pochi anni fa l’unica adottata in esercizio, negli

anni più recenti ad esso si affiancano le disposizioni ANSF al fine di avvicinare la normativa

italiana a quella europea e garantire livelli di sicurezza sempre maggiori. Le modifiche

sostanziali proposte da ANSF verranno analizzate nel capitolo 3. Innanzitutto definiamo le

Prescrizioni come qualsiasi ordine comportamentale impartito da un operatore responsabile ad

un esecutore di manovre. Le Prescrizioni possono essere fornite all’esecutore con i seguenti

mezzi:

con moduli predisposti, tipicamente differenziati da colori diversi. Se non esistono

moduli predisposti per quell’azione esistono ulteriori fogli denominati “a tutto

servizio” con cui si può impartire qualsiasi Prescrizione. Ad esempio, sulla Ferrovia

Canavesana, presso la stazione di Settimo Torinese in direzione Rivarolo, il capotreno

consegna un modulo di colore verde al capostazione presente sul luogo. Esso

controfirma il foglio certificando il passaggio del treno da una linea a doppio binario

ad una a semplice binario ed instradando il convoglio nella tratta di competenza GTT

verso Rivarolo.

con l’Orario di Servizio: esso rappresenta a tutti gli effetti una Prescrizione di orario di

partenza ed arrivo allegato a tutte le Prescrizioni per gli addetti alla circolazione.

con i segnali fissi, descritti in maniera dettagliata nel capitolo 3.

con comunicazioni registrate su appositi supporti tecnologici (in fonia o in grafia).

Si analizzano ora le principali Disposizioni presenti nel testo RCT, da integrare con il

Regolamento Segnali (RS) (paragrafo 3.1) e Disposizioni ANSF (paragrafo 3.3).

Le manovre (articolo 7, RCT)

Un’attività complementare ma fondamentale per la circolazione dei treni è quella delle

manovre per la composizione e scomposizione dei treni. Sono interessati a tale Disposizione

sia i treni passeggeri sia i treni merci. Per quest’ultimi, al fine di ridurre i costi generali del

trasporto ed aumentare la competitività della modalità ferroviaria rispetto alle altre, molti

servizi ferroviari merci sono oggi “a treno bloccato” in modo da sostenere i costi elevati delle

operazioni di manovra. L’organizzazione della manovra si sviluppa in una serie di fasi e ruoli

precisi:

programmazione: ordini di composizione o scomposizione dei treni, aggiunta di

veicoli, sostituzione dei mezzi di trazione, ecc. derivanti da una programmazione

derivante dall’Orario oppure da decisioni occasionali del Dirigente di Movimento

(DM).

direzione e sorveglianza: la verifica del rispetto del programma è affidata al DM,

demandabile al Capo Treno o al Capo manovra ove esistente.

autorizzazione: deve essere riferita ad ogni singolo movimento che deve essere

condotto solo dopo aver predisposto l’instradamento da parte degli operatori addetti

alla circolazione. Sono tipicamente date attraverso segnali, ordini verbali o gestuali

oppure per mezzo di radiotelefoni.

comando: ordine per l’addetto alla condotta ad iniziare il movimento concordato dato

dal Manovratore dopo aver ottenuto l’autorizzazione. È responsabilità anche

dell’addetto alla condotta di verificare che il movimento possa avvenire senza causare

danni a cose o persone.

esecuzione: è la movimentazione reale in base a quanto concordato nei punti

precedenti.

Le manovre possono essere eseguite quando interessano binari indipendenti da quelli

interessati da altri movimenti di treni. Gli impianti dotati di tecnologia e risorse infrastrutturali

adeguate possono gestire senza particolari difficoltà le esigenze di manovra e di circolazione

dei treni mantenendo una gestione dinamica di qualità. Al contrario, gli impianti poveri di

risorse devono far fronte a movimenti contemporanei tra loro incompatibili. Per far fronte a

tali situazioni la RCT prescrive procedure operative quali:

le manovre sull’itinerario di arrivo di un treno e sui binari non indipendenti possono

continuare fino a quando vengono mantenuti a via impedita i segnali dalla parte del

treno atteso in stazione, purché la pendenza media in discesa dalla parte del treno

atteso non superi il 15‰.

le manovre sui binari non indipendenti possono continuare in impianti muniti di

Apparati Centrali e segnalamento di manovra che abbiano ricevuto specifica

autorizzazione dalle Unità Centrali, a condizione che vengano comunque arrestate a

150 metri dal punto di convergenza degli itinerari e che tale punto sia protetto da

segnali alti o bassi.

le manovre interessanti i deviatoi dalla parte di uscita del treno atteso possono

continuare quando la pendenza media fra il segnale di protezione ed il termine

dell’itinerario non superi il 15‰ in discesa.

le manovre oltre il punto protetto dal segnale possono aver luogo quando si è garantita

la temporanea sospensione degli arrivi e la manovra si faccia precedere con segnale

d’arresto a mano a 200 metri.

Le precedenze (articolo 8, RCT)

Le diverse caratteristiche dei treni per importanza e velocità impongono che un treno debba

essere arrestato per lasciarne proseguire un altro nello stesso senso. Tale azione, definita già

in sede di progettazione della circolazione, viene definita “precedenza normale”. Nel

contempo può nascere l’esigenza, dovuta a ritardi o cause diverse, di effettuare una

precedenza. È competenza di chi sorveglia la circolazione (DM o DC) individuare il treno ed

il luogo atti al trattenimento dell’uno per il sorpasso dell’altro (“precedenza anormale”).

Questa disposizione genera naturalmente una variazione nella programmazione dell’orario. La

comunicazione deve pervenire non solo agli operatori in macchina e agli uffici predisposti alla

circolazione ma anche alla stazione successiva da dove riprenderà la normale successione dei

treni. Tale operazione fu motivo di difficoltà nella gestione e comunicazione tra stazioni. Una

semplificazione fu adottata con la notifica, volta per volta, del numero del treno in partenza.

In assenza di tale riferimento nella successiva stazione ricevente vengono adottate particolari

cautele per l’arrivo di un treno non notificato, generando comunque ritardi sulla linea. La

soluzione ottimale è stata adottata in tempi recenti con l’introduzione del monitoraggio in

tempo reale della posizione del treno. La precedenza può avvenire anche in linea, in appositi

spazi dedicati alla movimentazione dei treni.

Figura 28 - Precedenza del treno y in posto di movimento in linea (Fonte: RCT, 2018)

Gli incroci (articolo 9, RCT)

Gli incroci sono vincoli che interessano particolarmente le linee a semplice binario. Su tali

linee nessun treno può procedere da una stazione se non sono giunti in senso opposto tutti i

treni completi previsti in senso inverso. Viene definito “incrocio normale” quello previsto

dall’Orario di Servizio (Figura 30).

Figura 29 - Incrocio normale nella stazione C (Fonte: RCT, 2018)

Figura 30 - Incroci programmati presso S. Benigno e Feletto (Fonte: Gruppo Torinese Trasporti)

Anticipo corsa (articolo 15, RCT)

Esso si contrappone in maniera logica al ritardo, costituendo anch’esso una variazione della

marcia programmata dei treni. Tuttavia, mentre il ritardo non è previsto e quindi genera una

sofferenza sull’esercizio, l’anticipo si attua in modo indotto e quindi solo in condizioni

programmate e perciò ottimali. La motivazione di un anticipo della corsa deve essere

motivato da possibili vantaggi di gestione o di regolarità, e comunque non deve risultare le

regola ma l’eccezione. L’anticipo deve essere preventivamente concordato fra i DM di due o

più stazioni successive coinvolte nella circolazione; costanti variazioni nel tempo imposte dai

DM sono comunicate alla direzione dell’esercizio che provvederà ad uno studio di modifica

dell’orario. Di norma, l’anticipo corsa è applicato ai treni merci che non possiedono

prescrizioni particolari, ai treni viaggiatori non è applicabile per l’obbligo giuridico

dell’impresa ferroviaria nel rispettare il programma annunciato al pubblico.

Le interruzioni di binario e la circolazione a binario unico su linea a doppio (articoli 18 e

19, RCT)

Con il tempo e il passaggio del materiale rotabile la linea si usura e quindi necessita di

manutenzione. Dovendo essa richiedere degli intervalli orari crescenti al crescere del traffico,

ci troviamo nella situazione in cui più cresce il traffico più esteso deve essere il periodo di

chiusura della linea per manutenzione. Questa genera contrasti lavorativi tra chi gestisce il

servizio e chi pianifica ed attua la manutenzione. L’interruzione del binario può avvenire in

base a programmazione dall’Orario di servizio (IPO - Figura 31) e per esigenze non

programmate di natura accidentale. Per quelle programmate il DM comunica alle stazioni che

delimitano il tratto l’inizio dell’interruzione del binario. Esso è correttamente protetto da

segnali d’arresto fino al termine dell’interruzione. L’interruzione avviene quando il titolare

dell’intervento comunica per iscritto il “nulla osta” alla ripresa della circolazione. La stessa

cosa avviene per l’interruzione non programmata, con la differenza che il DM deve collocarle,

per quanto possibile, in spazi liberi da treni. Le interruzioni normalmente determinano o

l’interruzione totale del servizio oppure riversano sul binario attiguo l’intera circolazione, se

dotato di tecnologia per la banalizzazione del binario. La circolazione sarà in quest’ultimo

caso regolata con blocco telefonico limitatamente al tratto ridotto a binario unico.

Figura 31 - IPO nella tratta Rivarolo - Settimo. Le linee arancioni indicano i carrelli di manutenzione (Fonte: Gruppo

Torinese Trasporti)

La circolazione dei carrelli (articolo 20, RCT)

Per l’attività di manutenzione della linea si impiegano particolari veicoli aventi caratteristiche

di buona maneggevolezza e funzionalità, denominati “carrelli” o “mezzi d’opera”. La loro

immissione in linea ed il loro movimento sono funzione della necessità del lavoro da eseguire.

Il loro ingresso può avvenire con protezione affidata ai DM o in regime di interruzione di

binario. La protezione da parte del DM è di norma concordata con l’addetto alla circolazione

del carrello e in uno spazio temporale preciso sul binario individuato. Il binario di linea sul

quale agisce il carrello risulta non impegnabile da qualsiasi altro treno fino all’avvenuto

ricovero del carrello stesso. Esistono particolari segnalazioni luminose “C” per identificare

l’interruzione del binario e la presenza del carrello su di esso. La presenza di carrelli influisce

notevolmente sulla capacità della linea e sulle prestazioni del sistema, aggravata dal fatto che

la maggior parte di essi circolano con marcia a vista. (Franceschini et al., 2019)

2.2.3. Il treno

Un treno deve possedere necessariamente i seguenti requisiti:

segnalamento di testa e di coda,

numerazione individuale,

documentazione di “scorta”,

personale formato alla condotta e alla scorta.

Composizione ed applicazione della PGOS

Il treno è formato da materiale rotabile entro limiti definiti tramite calcolo dettato dalla PGOS.

Il minimo è costituito dal solo mezzo di trazione. Sono molteplici gli aspetti legati al limite di

composizione, tra cui si evidenziano la caratteristiche fisiche della linea, della capacità dei

binari delle stazioni presenti in linea (definita “modulo della linea”), la capacità dei

marciapiedi delle stazioni e la resistenza degli organi di attacco. Al fine di esemplificare i

concetti esposti, si applicano i concetti fino ad ora esposti tramite il calcolo della

composizione sulla Ferrovia Canavesana, avvalendosi della linea guida della PGOS descritte

nel paragrafo 2.2.1.

Applicazione della PGOS: la Ferrovia Canavesana

Si definisce innanzitutto il grado di prestazione massimo (articolo 37) individuabile nelle

Fiancate Principali: sulla linea il massimo si individua tra Torino Lingotto e Torino Porta

Susa pari ad un grado 14. Questo deve risultare inferiore al grado di prestazione massimo

offerto dal mezzo di trazione (articolo 45) che, per i veicoli oggetto di studio, corrisponde al

massimo ammissibile, ovvero 31. Questo preclude di poter non calcolare la prestazione

massima di una locomotiva come esposto nel paragrafo 1.2.2 in quanto la PGOS fornisce già

un risultato utilizzabile per i successivi calcoli. Ovviamente quanto riportato nella normativa è

frutto di dati empirici e operazioni che ricalcano le normali procedure per definire la

prestazione delle locomotive, al contempo la velocità e la praticità della PGOS ha come

svantaggio la perdita di ulteriori informazioni che potrebbero essere di interesse all’impresa

ferroviaria. Si procede successivamente al computo delle masse (articolo 46): per la

definizione si sono utilizzati i dati provenienti dalla scheda tecnica di Alstom, considerando

due automotrici e una carrozza (caso di composizione in singolo Ale 501 - Le 220 - Ale 502)

o di quattro automotrici e due carrozze in composizione accoppiata di due convogli. Si

escludono dal calcolo la composizione a tre convogli in quanto: per le esigenze della domanda

sono sufficienti solo due convogli, salvo particolari eccezioni, e d’altra parte non si avrebbe

materiale rotabile sufficiente per la circolazione con tre convogli, connesso alle esigenze di

fermo di per manutenzione. Nell’escludere la composizione a tre convogli si tiene conto

anche della lunghezza delle banchine di stazione, non menzionata nella PGOS ma derivante

dallo studio della linea. Per la Linea Canavesana esso riveste un particolare problema, avendo

pesanti limitazioni sulla lunghezza massima ammissibile da poter ospitare nelle località di

servizio. Nel computo della massa rimorchiata vengono conteggiate la massa lorda (tara più

carico) dei veicoli carichi, la tara dei veicoli vuoti, la massa dei mezzi di trazione inattivi. Si

esclude la massa dei mezzi di trazione attivi o trainanti se stessi. Si procede ora con il calcolo

della composizione (articolo 60), applicando gli articoli della PGOS necessari a comprendere

tutti gli elementi di limitazione:

A. massima prestazione dei mezzi di trazione utili per il suo rimorchio (articolo 45): già

definita pari a 31, superiore al massimo grado di prestazione della linea (pari a 14);

B. massima massa ammessa dalla resistenza degli organi di attacco (articolo 61): essa

deve essere stabilita dalle imprese ferroviarie secondo specifiche analisi tecniche

anche basate sulle caratteristiche delle linee. In assenza di dati precisi si può far

riferimento ai valori cautelativi della Tabella 22. Tale resistenza è un elemento che

influisce in modo particolare per i treni merci rispetto i treni viaggiatori, e costituisce

per i primi un limite notevole per la composizione. Nella Ferrovia Canavesana, per il

trasporto passeggeri con TTR Ale 501 - Le 220 - Ale 502, non si hanno particolari

problemi in quanto il limite risulta molto alto (1580 t).

C. massima massa ammessa in frenatura: la frenatura, come esposto nel paragrafo 1.3,

riveste un ruolo critico nell’esercizio. Si è deciso perciò, dopo svariate revisione della

PGOS, di comprendere tale limite in termini di semplice lunghezza massima per

quanto riguarda la composizione e influire maggiormente sulla velocità ammessa in

linea data la composizione qui calcolata (come si vedrà nell’articolo 62). La frenatura

continua tipo viaggiatori fornisce un unico valore limite di 660 m.

D. 1600 t, imposto da RFI.

Successivamente, data la composizione, bisogna stabilire le condizioni di esercizio ed in

particolare la velocità (articolo 62). Sono comprese nella PGOS le seguenti limitazioni:

A. velocità massima ammessa in linea (articolo 63): impostata sui limiti di velocità

massima dei ranghi, a loro volta riferiti a specifici valori di accelerazione non

compensata (a_nc) ⁸. Ad essa bisogna comprendere le eccezioni dovute a circolazione

su binario illegale o condizioni particolari di esercizio descritte nella RCT e discusse

in più paragrafi di questo testo. Dalla Fiancata di Linea il rango più favorevole alla

circolazione risulta il B, a cui è associata una velocità massima di 145 km/h.

velocità massima dei mezzi di trazione (prima sancito nell’articolo 64, oggi

soppresso): affidato alla ditta costruttrice Alstom Ferroviaria, posto pari a 145 km/h.

ubicazione dei mezzi di trazione (articolo 65 - tabella 29): le Imprese ferroviarie

devono stabilire eventuali limitazioni di velocità dei treni, relativamente

all’ubicazione e ai gusti dei mezzi di trazione. Si allegano all’articolo (tabella 32) le

prescrizioni di movimento con relative velocità massime, a cura dei Dirigenti di

Movimento (DM). Non essendoci particolari condizioni sfavorevoli sulla circolazione

nella Linea Canavesana, si imposta tale valore pari a 160 km/h.

tipo di veicoli e composizione: prevedendo una circolazione in condizioni di normale

esercizio e l’assenza di composizioni fuori standard, data dalla natura dei mezzi, si

pone uguale a 160 km/h.

frenatura: (capitolo VII, da articolo 67 a articolo 72): si definisce inizialmente il grado

di frenatura massimo attraverso le Fiancate di Linea, pari a V nel tratto tra Torino

Stura e Torino Porta Susa (articolo 67). Si recuperano i computi della massa frenata

dei rotabili e la massa frenata dell’intero treno dalle schede tecniche di Alstom e della

massa da frenare (articolo 46 e 71). Successivamente la massa frenata deve essere

commisurata alla velocità del treno e ai gradi di frenatura (articolo 72). Si procede

con il computo della percentuale minima di massa frenata, pari al rapporto tra la

massa frenata del treno (148,5 t, da Alstom Ferroviaria) e la massa da frenare (articolo

46). Tramite la Tabella B dell’articolo 81 (Tabella 12) si mette in relazione questa

percentuale con la velocità massima e i gradi di frenatura, trovando il valore di 135

km/h.

Rango A cui è associato un valore di a_nc = 0,6 m/s²,

Rango B cui è associato un valore di a_nc = 0,8 m/s²,

Rango C cui è associato un valore di a_nc = 1,0 m/s²,

Rango P cui è associato un valore di a_nc = 1,8 m/s²,

Ale 501 - Le 220 - Ale 502

Art. 37

Grado prestazione massimo

tra To Lingotto e To Porta Susa

Art. 45

Prestazione delle automotrici

Grado di prestazione max

Art. 46

Computo massa rimorchiata

Automotrice

vuoto

x2 automotrici

Carrozza

vuoto

Totale convoglio

Peso in ordine di marcia =

Art. 60

A. Massima prestazione

vedi art. 45

Grado di prestazione max

locomotive utili per il suo

rimorchio

B. Massima massa ammessa

vedi art. 61

massima massa [t]

massa rimorchiata [t]

dalla resistenza degli organi

Tab. 22

1580

di attacco

vedi art. 73

lunghezza massima [m]

lunghezza prevista [m]

C. Massima massa ammessa

660

51,9

in frenatura

massa massima

1600

Composizione:

Ale 501 - Le 220 - Ale 502

singola

Posti a sedere:

169

Art.62

Art. 63

A. Velocità massima

Rango

ammessa dalla linea

da Fiancata di Linea

Vmax

145

km/h

Art. 64

Ale 501 - 502

B. Velocità massima dei

Vmax

160

km/h

da Fascicolo Tecnico

mezzi di trazione

Art. 65

Tabella 29

C. Ubicazione mezzi di

Vmax

160

km/h

trazione

D. Tipi di veicoli e

Art. 66

composizione

Vmax

160

km/h

Cap. VII

Art. 67

Grado frenatura

massimo

Tra To Stura e To Porta Susa

Art. 69

Massa frenata dei

a vuoto

rotabili

a carico

Art. 71

Massa frenata treno

E. Frenatura

Art. 70

Massa da frenare

Art. 72

Percentuale minima di massa

150%

frenata (art.81 Tabella B)

Velocità massima assoluta

135

km/h

ammessa rispetto la frenatura

art. 81 Tab. B

Velocità massima =

135

km/h

Tabella 13 - Applicazione PGOS: Linea Canavesana, composizione singola TTR Ale 501 - Le 220 - Ale 502

2 accoppiati Ale 501 - Le 220 - Ale 502

Art. 37

Grado prestazione massimo

tra To Lingotto e To Porta Susa

Art. 45

Prestazione delle automotrici

Grado di prestazione max

Art. 46

Computo massa rimorchiata

Automotrice

vuoto

104

x4 automotrici

Carrozza

vuoto

Totale convoglio

Peso in ordine di marcia =

Art. 60

A. Massima prestazione

vedi art. 45

Grado di prestazione max

locomotive utili per il suo

rimorchio

B. Massima massa ammessa

vedi art. 61

massima massa [t]

massa rimorchiata [t]

dalla resistenza degli organi di

Tab. 22

1580

attacco

vedi art. 73

lunghezza massima [m]

lunghezza prevista [m]

C. Massima massa ammessa in

660

103,8

frenatura

massa massima

1600

Composizione:

Ale 501 - Le 220 - Ale 502

2 accoppiate

Posti a sedere:

338

Art.62

Art. 63

A. Velocità massima ammessa

Rango

dalla linea

da Fiancata di Linea

Vmax

145

km/h

Art. 64

Ale 501 - 502

B. Velocità massima dei mezzi

Vmax

160

km/h

da Fascicolo Tecnico

di trazione

Art. 65

Tabella 29

C. Ubicazione mezzi di trazione

Vmax

160

km/h

D. Tipi di veicoli e

Art. 66

composizione

Vmax

160

km/h

Cap. VII

Art. 67

Grado frenatura

massimo

Tra To Stura e To Porta Susa

Art. 69

Massa frenata dei

a vuoto

rotabili

a carico

Tabella C, Quadro 4bis

Art. 71

Massa frenata treno

132

E. Frenatura

Art. 70

Massa da frenare

Art. 72

Percentuale minima di massa

181%

frenata (art.81 Tabella B)

Velocità massima assoluta

135

km/h

ammessa rispetto la frenatura

art. 81 Tab. B

Velocità massima =

135

km/h

Tabella 14 - Applicazione PGOS: Linea Canavesana, composizione doppia TTR Ale 501 - Le 220 - Ale 502

Numerazione

Ciascun treno deve essere contraddistinto da un numero. La disponibilità della numerazione,

inserita dapprima nella Prefazione Generale all’Orario di Servizio in funzione della funzione

del treno, viene stabilita e diramata dal Gestore dell’Infrastruttura, da tale numerazione

devono essere individuabili i treni viaggiatori, i treni merci, i treni ordinari e straordinari, e

tutte le altre tipologie di treni circolanti. Per consuetudine i treni sono pari in direzione sud-

nord ed est-ovest; dispari per i treni viaggianti da nord-sud e ovest-est⁹. L’attuale

modernizzazione del sistema ferroviario ha reso superati i Fascicoli Orario, oggi si fa

riferimento alle tracce orarie che indicano non solo le caratteristiche proprie dell’orario -

8tempi di percorrenza, fermate, ecc.) ma assumono la funzione di indicazione di pedaggio che

l’Impresa ferroviaria è tenuta a corrispondere al Gestore dell’infrastruttura per l’utilizzo della

traccia stessa . (Franceschini et al. , 2019). È utile che ci sia una corrispondenza univoca tra

un treno e il suo numero, sia per gli aspetti economici di costo delle tracce, sia per

l’implementazione di tutti i dispositivi di comunicazione e sicurezza nella circolazione, sia per

una facilitazione di individuazione del treno da parte dell’utenza. Il numero identificativo è

riportato nel documenti di scorta del treno.

Documento di scorta

Negli ultimi anni si è proceduto con la sostituzione di pesante ed ingente documentazione con

un unico materiale denominato “Documento Treno Unificato”. Un altro documento

importante è denominato “Lista Veicoli”: un elenco dei veicoli in composizione al treno con

tutti i dati caratteristici: numero, massa, natura del carico, ecc. Tutti i documenti sono

attualmente in rielaborazione su supporti informatici, cercando di dare completezza ed unità

all’apparato, unendo gli aspetti tecnologici legati alla conoscenza in tempo reale della

circolazione in linea. È stata introdotta quindi la “Scheda Treno” che riporta, per ciascun

treno, gli orari di passaggio da ciascuna località di servizio, le fermate e le specifiche velocità

di marcia per ciascun tratto di linea, in relazione alle limitazioni già esposte nell’applicazione

alla PGOS. Riassumendo oggi i documenti preposti alla circolazione del treno sono:

fascicolo di Linea,

scheda Treno,

“Prescrizioni” (a cura di RFI) e “Tecniche” (a cura dell’Impresa ferroviaria),

⁹ La convenzione determina i treni pari come quelli che si avvicinano geograficamente a Parigi. A causa di una

traduzione errata, nell’ambito ferroviario si indica con verso pari quello “vers Paris”.

3. Segnalamento, circolazione nelle stazioni e sicurezza

nell’esercizio ferroviario

3.1 Il segnalamento

Nell’esercizio ferroviario uno degli aspetti più delicati è stabilire la comunicazione tra il

personale di terra (Dirigenti di Movimento / DM o Dirigenti Centrali Operativi / DCO) che

gestiscono la circolazione e i macchinisti (o Agenti di Condotta / AdC) che devono condurre

il treno rispettando rigorosamente le istruzioni comunicate. Riguardano soprattutto ordini

legati alla sicurezza della circolazione e normalmente non sono prevedibili a priori ma

contingenti alle esigenze di esercizio. Negli ultimi anni è stata racchiusa l’intera normativa di

riferimento in ambito di segnalamento all’interno del Regolamento segnali (RS), redatto da

RFI per la circolazione sull’intera Rete Nazionale. Esiste attualmente una classificazione dei

segnali utilizzati nell’esercizio in relazione alle caratteristiche fisiche di ciascuno di essi, al

loro posizionamento e alla loro funzione:

segnali fissi (detti anche “segnali laterali”): stabilmente fissati al terreno,

segnali annessi ai treni: in testa o in coda,

segnali a mano (lanterne, bandiere, ecc.),

segnali sussidiari (tavole di orientamento, risuonatori, ecc.),

segnali accessori (traversa limite, tabelle, ecc.).

Nei successivi paragrafi verrà dato maggiore spazio ai segnali attualmente in uso oggi, utili

alla direzione dell’esercizio dell’impresa ferroviaria e al gestore dell’infrastruttura. Tale

capitolo comprende aspetti riguardanti sia il solo esercizio, sia il rapporto tra esercizio e

manutenzione: uno degli aspetti più delicati nella movimentazione del materiale rotabile è il

passaggio tra la linea e i binari di manutenzione. In particolare l’ANSF, di cui verrà dedicato

un paragrafo all’interno di questo capitolo, prescrive il possesso delle patenti LEM e A4 per i

manovratori. Il valore aggiunto di questo alto grado di formazione consiste nella conoscenza

di particolari segnali, acustici e visivi, che devono essere utilizzati durante queste manovre per

garantire la sicurezza delle persone che operano a distanza ravvicinata con il materiale

rotabile. Normalmente solo i macchinisti possiedono tali patenti ma essi sono già impegnati

nella circolazione dei treni. Perciò per eseguire il passaggio di binari dall’esercizio alla

manutenzione è necessario che l’impresa ferroviaria:

abbia pianificato i turni del personale al fine di garantire delle finestre per i

macchinisti dedicate alla movimentazione del materiale rotabile,

abbia personale qualificato nella conoscenza del segnalamento di manovra (patente

A4),

abbia pianificato gli ingressi e le uscite tra i due spazi in modo da non creare colli di

bottiglia,

segua esattamente le prescrizioni ANSF al fine di garantire la sicurezza degli

operatori.

In generale i segnali devono possedere le seguenti caratteristiche:

l’indicazione deve essere inequivocabile, chiara, percettibile a distanza prestabilita

(RS, 2016),

devono essere o ad unico “aspetto”, ovvero non manovrabili, oppure a più aspetti

alternativi e quindi manovrabili a distanza dal personale addetto alla circolazione,

i colori utilizzati sono quelli che meglio si adattano alla possibilità percettiva

dell’occhio umano. Attualmente in uso sulla Rete Nazionale i colori sono rosso, per le

indicazioni restrittive, giallo, per le indicazioni cautelative e verde per le indicazioni

liberatorie. I colori possono essere presenti isolati oppure in combinazione tra loro ed

inoltre possono essere a luce fissa o lampeggiante. Il cadenzamento del

lampeggiamento è fissato a 60 pulsazioni al minuto.

Attualmente è oggetto di studio dell’UIC l’omogeneizzazione dei segnali nella Comunità

Europea. Negli anni ’90 l’UE avviò l’organizzazione di un progetto denominato ETCS che

prevede anche la standardizzazione del sistema di comando del treno e il segnalamento al fine

di favorire l’integrazione e l’interoperabilità della circolazione del materiale rotabile da un

Paese europeo all’altro.

Dove e perché si dispongono i segnali

I segnali sono volti a perseguire i seguenti obiettivi:

posti prima di una stazione o di un bivio, o altre località di servizio in cui sono

presenti dei deviatoi, sono volti a proteggerle dai treni provenienti dalla linea. In tal

caso sono denominati “segnali di protezione”.

posti sui binari delle località di servizio, ove il treno può ricevere il segnale di

autorizzazione di movimento (movement authority - MA) per l’ingresso in linea. In tal

caso sono denominati “segnali di partenza” o “di blocco”.

in linea, al fine di suddividerla in sezioni di blocco, in modo da permettere la presenza

di più treni tra due stazioni successive. In tal caso sono denominati “segnali intermedi”

o “di fine sezione”.

posti in prossimità dei passaggi a livello.

posti in prossimità degli scambi in linea (ad esempio per gli stabilimenti raccordati).

Sulle linee a doppio binario i segnali sono posti a sinistra del binario, se sono rivolti a treni

percorrenti il binario legale (circolazione a sinistra) sono “a vela tonda”. I segnali volti alla

circolazione illegale sono posti a destra del binario e sono “a vela quadrata”. I segnali in

galleria non sono dotati di vela (SegnaliFS, 2019). Innanzitutto i segnali si classificano in

segnali di 1^a categoria e segnali di avviso: i primi sono posti in posizione ravvicinata al punto

protetto e non devono mai essere oltrepassati in caso di mancata MA; i segnali di avviso sono

antecedenti ai segnali di 1^a categoria e hanno la funzione di anticipare al macchinista le

indicazioni successive. A seconda della velocità massima adottata in linea e delle

caratteristiche altimetriche di essa (e quindi alle distanze di frenatura, capitolo 1), il

Regolamento Segnali prescrive le seguenti distanza fra i segnali di avviso e i rispettivi segnali

di 1^A categoria (Tabella 15 - Figura 32):

Velocità massima della linea

Pendenza della linea

Distanza fra i segnali (d)

Rango A: ≤ 110 km/h e

≥ 10 ‰ in salita

800 m

Rango B o superiore: ≤ 120

< 10 ‰ in salita

1000 m

km/h;

Rango A: > 110 km/h e

≥ 10 ‰ in salita

1000 m

Rango B o superiore: > 120

< 10 ‰ in salita

1200 m

km/h;

Tabella 15 - Distanziamento tra due segnali (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Figura 32 - Distanza fra segnali di avviso e rispettivi segnali di 1^a categoria (Fonte: http://segnalifs.it)

dove il segnale di avviso ricade in corrispondenza o nelle vicinanze del segnale di 1^a categoria

(la distanza tra due segnali di 1^a categoria è al più 1500 metri), essi vengono uniti e si parla di

“avviso accoppiato”.

I segnali di prima categoria si classificano ulteriormente in:

Segnali di partenza di 1^a categoria: I segnali di partenza devono essere posizionati

oltre il punto di normale fermata presso la località di servizio, e dipende fortemente

dalla visibilità e dalla planimetria della stazione. Se i segnali sono posti a protezione di

uno scambio indirizzante ad un binario tronco, essi devono essere posti ad almeno 50

metri dal paraurti o dal termine di tale binario.

Segnali di protezione di 1^a categoria: sono collocati ad almeno 100 metri dal punto che

si vuole proteggere: la punta del primo deviatoio, il picchetto limite di manovra, il

punto in cui si troverebbe la coda del treno di massima composizione ammessa in

linea (vedi PGOS - capitolo 2). Per la protezione dei passaggi a livello è prescritta una

distanza di

50 metri da essi. Nelle linee elettrificate è d’obbligo porli

antecedentemente ai portali T.E. .

I segnali sono di tipo luminoso e sono costruiti con più fari montati su uno schermo nero

bordato di bianco. Essi sono posti o su pali stanti oppure sui portali della linea elettrica o alle

pareti delle gallerie. Per facilitarne la visione, i fari sono protetti da tubi di protezione ai raggi

solari. Le luci cromatiche utilizzate sono rossa, gialla e verde ed inoltre possono essere fisse o

lampeggianti, singole o accoppiate. Si tratta generalmente di led posti all’interno di una lente.

Il raggio luminoso è fatto passare attraverso una serie di filtri dicroici che ne permettono

l’invio verso l’esterno.

I segnali di 1^a categoria possono presentare tre aspetti:

rosso: l’agente di condotta deve obbligatoriamente fermarsi,

verde: l’agente di condotta può proseguire sulla linea,

rosso su verde: la via libera è confermata ma con limitazione di velocità prescritta dal

precedente segnale di avviso,

i segnali di avviso (“rappel”) possono presentare sei aspetti:

giallo fisso: il successivo segnale è a via impedita, il segnale può essere superato alla

massima velocità,

giallo lampeggiante: il successivo segnale è a via libera, il segnale può essere superato

alla massima velocità. L’AdC deve ritenere che si trova a distanza di frenatura ridotta

rispetto ad un ulteriore segnale di 1^a categoria,

verde: la via è libera, il successivo segnale è di via libera senza limitazione di velocità

giallo su verde fisso: la via è libera. Preavvisa un segnale a via libera con limitazione

di velocità a 30 km/h,

giallo su verde lampeggianti contemporaneamente: la via è libera. Preavvisa un

segnale di via libera con limitazione di velocità a 60 km/h,

giallo su verde lampeggianti alternativamente: la via è libera. Preavvisa un segnale di

via libera con limitazione di velocità a 100 km/h,

Nel caso in cui il segnale di avviso risulti spento, l’agente di condotta può oltrepassarlo

considerando come se il segnale proiettasse luce gialla, ovvero considerando la via

impedita (SegnaliFS, 2019). I segnali devono essere visibili a 200 metri se la velocità

massima è uguale o maggiore a 90 km/h, a 150 metri se inferiore. La direzione tecnica di

RFI permette distanze minori in condizioni particolari della linea, previa diminuzione

della velocità e facendo riferimento al seguente abaco (Figura 33):

Figura 33 - Distanza minima di visibilità dei segnali (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

3.1.1 Tavole di orientamento

Tutti i segnali sono preceduti da tavole di orientamento volte ad attirare l’attenzione

dell’agente di condotta. Esse sono di tipo distanziometrico e rifrangenti. Presentano bande

orizzontali se poste prima di segnali di avviso, bande oblique se poste prima di segnali di 1^a

categoria, oblique con una linea gialla se poste prima di segnali permissivi o segnali

accoppiati o prima di passaggi a livello o località di servizio (Figura 34). Ogni banda

rappresenta una distanza di 50 metri dal segnale (SegnaliFS, 2019).

Figura 34 - Tavole di orientamento (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

3.1.2 Segnali di limitazione di velocità e indicatori di partenza

Posti prevalentemente in partenza dalle stazioni, i segnali di 1^a categoria possono essere

accoppiati ad uno schermo nero con bande orizzontali, con significato:

nessuna striscia orizzontale (o assenza del pannello): velocità massima consentita a 30

km/h,

1 striscia accesa: velocità massima a 60 km/h,

2 strisce accese: velocità massima a 100 km/h.

Figura 35 - Segnali di limitazione di velocità (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Le limitazioni di velocità permanenti sono prescritte da segnali triangolari posti sotto il

segnale di partenza, indicanti il numero della velocità da adottare (SegnaliFS, 2019).

Per la partenza dalle stazioni si adottano ulteriori segnali, alti o bassi, che indicano la MA con

seguente significato (Figura 36):

Figura 36 - Segnali di partenza (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

La fine di una località di servizio è indicata con apposito segnale (Figura 37):

Figura 37 - Segnale di fine località di servizio (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

3.1.3 Indicatori di direzione

Presso le stazioni e i bivi, i segnali sono accoppiati da schermi neri indicanti numeri luminosi

riferiti alla direzione a cui si riferiscono i segnali. Nelle Fiancate Principali (capitolo 2) sono

indicate le direzioni che il treno deve seguire. In tal caso è compito dell’agente di condotta

verificare il corretto istradamento del treno. Nei Fascicoli Orario, presso la simbologia grafica

delle località di servizio, sono indicati dei numeri riquadrati che devono corrispondere al

numero visualizzato nel pannello luminoso in linea. Per aiutare maggiormente la

comprensione dei macchinisti si utilizzano anche i segnali a candeliere (Figura 38):

Figura 38 - Indicazioni di itinerario (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Per i binari tronco, o i binari esterni al fabbricato viaggiatori, sono posti dei segnali detti

“ripetitori”. Essi corrispondono ad un doppio segnalamento in cui il primo comanda la

partenza dal binario fuori dal fabbricato e il secondo comanda la partenza dal binario si

stazione. Essi sono contrassegnali da un cartello riportante la scritta “RIP” come in Figura 39:

Figura 39 - Segnale ripetitore (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Figura 40 - Schema del segnalamento di ripetizione (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Le località di servizio munite di segnalamento a ripetizione sono indicate nel Fascicolo Orario

della Linea (SegnaliFS, 2019).

3.1.4 Indicazione con lettere

Talvolta i segnali possono essere accoppiati a lettere luminose con i seguenti significati:

la lettera “P” rappresenta la Permissività. Indicano l’autorizzazione al Macchinista di

poter passare un segnale di 1^a categoria indicante via impedita in caso di sosta

prolungata (recentemente ANSF ha fissato la tempistica della sosta a 10 minuti, in

assenza di contatto telefonico con il DM/DCO di competenza). Il macchinista è

autorizzato a procedere a vista (30 km/h) fino al segnale successivo.

Figura 41 - Indicazione di permissività (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

la lettera “T” rappresentata sotto la via impedita, rappresenta la necessità di

comunicazione telefonica con il DM o DCO di competenza.

la lettera “D” rappresentata sotto la via impedita, rappresenta una località di servizio

impresenziata in cui è imposta la fermata e la comunicazione con il DM di

competenza.

la lettera “A” rappresentata sotto a via impedita, rappresenta la fermata obbligatoria e

la comunicazione tra DCO/DM e agente di condotta per il nulla osta di superamento

del rosso solo dopo aver attivato il sistema SCMT.

3.1.5 Segnali per le manovre

Già nell’introduzione a paragrafo 3.1 si è accennato al legame tra il segnalamento alla

manutenzione. In particolare i manovratori sono tenuti all’osservanza di regole precise che

delimitano il campo della sicurezza nelle operazioni di movimento del materiale rotabile

vicino a personale in linea. I segnali a mano sono utilizzati nei binari di comunicazione tra la

linea e l’officina, mentre i segnali luminosi possono essere adottati all’interno dell’officina

stessa, anche se sono in uso solo presso i centri di grande riparazione.

Segnali alti di manovra

Hanno la caratteristica forma esagonale con bande luminose bianche, ed assumono i seguenti

significati (Figura 42):

Figura 42 - Segnali alti di manovra (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Segnali bassi di manovra

Essi rappresentano quelli maggiormente utilizzati nelle officina di manutenzione. I segnali

sono comandati attraverso una bandiera rossa (caso diurno) e un faro a luce bianca e rossa

(caso notturno), oltre che da fischietti o ricetrasmittenti. I movimenti “avanti” sono comandati

muovendo orizzontalmente la bandiera avvolta o il fanale a luce bianca, i movimenti

“indietro” sono comandati muovendo verticalmente la bandiera avvolta o il fanale a luce

bianca, il comando di “rallentare” è dato attraverso la bandiera ferma estesa o il fanale a luce

rossa fermo, il comando “stop” è fornito muovendo la bandiera estesa o il fanale rosso

verticalmente.

Figura 43 - Segnale di manovra "avanti" (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

3.1.6 Segnali di velocità

La velocità massima è indicata mediante pannelli neri con scritte bianche, differenziate a

seconda del rango. Tale valore corrisponde a quello riportato nell’Orario di Servizio e nelle

Fiancata di Linea. In ordine dall’alto si trovano il rango A, B e C dove previsto. I segnali

sono posti sul punto di variazione di velocità nel caso di un incremento di essa, ad adeguata

distanza se si tratta di una diminuzione (calcolata con procedimenti visti nel capitolo 1)

(SegnaliFS, 2019).

Figura 44 - Indicatori di velocità in linea (Fonte: Regolamento Segnali RFI, 2016)

Vi sono, oltre a quelli illustrati, numerosi segnali sussidiari presso i deviatori, i passaggi a

livello, i punti di rallentamento e le situazioni più rare. Essi sono ancora presenti nel

Regolamento Segnali RFI in quanto sono presenti soprattutto nelle linee storiche. Tali segnali

non sono stati aboliti in quanto forniscono informazioni aggiuntive alla condotta, tuttavia non

sono obbligatori in quanto sono sussidiari ai precedenti segnali ma non fondamentali.

3.2 La circolazione nelle stazioni

3.2.1 Le stazioni

Le località di servizio nelle quali si regola la circolazione dei treni sono munite di segnali di

protezione e impianti atti ad effettuare le precedenze e gli incroci dei treni. In esse si trovano

gli impianti destinati ai servizi al pubblico e alle operazioni per l’esercizio: partenza ed arrivo

dei treni, esecuzione delle manovre, formazione e scomposizione dei treni, ricovero e

deposito.

Classificazione delle località di servizio

Come visto nel paragrafo 2.1.2 la Prefazione Generale all’Orario di Servizio fornisce già

nell’articolo 3 la distinzione delle località di servizio e nelle Fiancate di Linea sono riportate

alcune indicazioni grafiche di esse. Verranno ora esposte alcune peculiarità delle principali

località di servizio presenti sulla Rete:

Fermata: si identificano come quelle località in cui i treni fermano solo per la salita e la

discesa dei viaggiatori, sprovviste di qualsiasi impianto per regolare la circolazione. Esse non

intervengono nel distanziamento dei treni e sono impresenziate o presenziate da un agente

amministrativo per i rapporti con il pubblico. Nelle fermate di linee a semplice binario è

sufficiente un marciapiede e un piccolo fabbricato, su linee a doppio binario è previsto anche

un sovrappasso o sottopasso per evitare l’attraversamento dei binari. Quando nella fermata si

svolge anche il traffico merci a carro completo, la località viene dotata di un apposito scalo

merci consistente in uno o due binari per il carico diretto, con allacciamento ai binari di corsa

e da questi resi indipendenti mediante un opportuno dispositivo d’armamento realizzato

mediante comunicazioni di scambi e tronchini di sicurezza.

Posti di movimento: tutte le località di servizio non adibite al servizio del pubblico, provviste

di binario di incrocio su linee a singolo binario o binari di precedenza su linee a doppio

binario. I posti di movimento sono presenziati da un dirigente di movimento (DM) che

interviene nel regolare la circolazione dei treni, coadiuvato da un agente di fatica, addetto alla

manovra degli scambi se il posto di movimento non è provvisto di apparato centrale. Sulle

linee in regime di Comando Centralizzato del Traffico (CTC) i posti di movimento sono

provvisti di apparati centrali telecomandati dal posto centrale ma sono predisposti per essere

presenziati da DM in caso di emergenza.

Stazioni di diramazione: sono quelle in cui convergono due o più linee. Il dispositivo del

piazzale delle stazioni di diramazione viene concepito come se si trattasse di una stazione

intermedia della linea principale e della stazione terminale della linea diramata. Particolare

attenzione va rivolta nello studio dei piazzali per la configurazione dell’armamento che deve

essere tale da evitare il più possibile interferenze di movimenti ed avere la massima

indipendenza degli itinerari.

Bivi: quando la confluenza di due o più linee si realizza fuori dalla stazione. È protetta da

segnali fissi di protezione e sono regolati da personale di movimento per regolare la

successione di inoltro dei treni dalle varie provenienze. Anche questi impianti sono oggi

regolati dal posto centrale. Si cerca di evitare bivi in piena linea, cercando di portare il

confluire delle linee nella stazione più prossima, che diventa stazione di diramazione

Salti di montone: nel caso di confluenza di linee a doppio binario ed intenso traffico, in

corrispondenza dei bivi, si può dar luogo a sensibili riflessi negativi sulla circolazione e si

eseguono perciò manufatti per lo scavalcamento dei binari atti ad eliminare i tagli di

circolazione. I salti di montone sono opere d’arte particolarmente inclinate (l’angolo di

inclinazione scende fino ad 8°) e molto costose.

Piccole stazioni: le piccole stazioni dispongono di un numero limitato di binari di ricevimento

treni utilizzati sia per la circolazione sia per il servizio ai viaggiatori. I binari di ricevimento

dei treni, affiancati al binario di corsa, sulle linee a semplice binario, vengono comunemente

denominati binari d’incrocio. Sulle linee a doppio binario i binari di precedenza possono

essere distinti per le due direzioni di marcia dei treni o promiscui. Nelle piccole stazioni che

dispongono di un unico binario di precedenza è preferibile, dal punto di vista dell’esercizio,

che esso sia interposto fra due binari di corsa. Per le stazioni con due binari di precedenza la

soluzione più razionale per l’esercizio prevede i binari di precedenza distinti per i due sensi di

marcia dei treni, ubicati esternamente ai due binari di corsa e frontalmente al fabbricato

viaggiatori. Anche le piccole stazioni possono essere impresenziate e telecomandate dal posto

centrale.

Stazioni medie: il numero di binari per la circolazione aumenta e di conseguenza si determina

la necessità di specializzare un piazzale distinto tra servizio viaggiatori e servizio merci.

Generalmente esse costituiscono località di origine e termine di treni e pertanto debbono

essere sovente dotate di impianti per il deposito del materiale rotabile in sosta e per i mezzi di

trazione. La confluenza delle linee che si determina nelle stazioni a servizio di centri di media

importanza fa sì che le relative stazioni sono spesso di diramazione. E poiché per l’esercizio è

normale che nelle stazioni medie si concentrino le coincidenze fra treni (come nel caso di un

orario cadenzato integrato - paragrafo 2.1.3) risulta opportuno prevedere dispositivi efficienti

al fine di consentire la possibilità di movimenti indipendenti e contemporanei di treni e ridurre

i perditempo. Nelle stazioni di media importanza si determina una distinzione di compiti fra il

personale addetto al movimento (Dirigenti e Deviatori), il personale addetto al servizio delle

manovre (Capi piazzale e Manovratori), il personale addetto ai rapporti con il pubblico (Capi

gestione, Assistenti di stazione).

Grandi stazioni viaggiatori: un grande piazzale viaggiatori può essere concepito di testa o

passante in relazione alla configurazione della linea di accesso e del traffico relativo. Dal

punto di vista dell’esercizio la soluzione più conveniente è quella del passante data la maggior

facilità di movimento svolto su entrambi i lati, tuttavia per essa bisogna prevedere

l’attraversamento della zona urbana con apposite opere d’arte (Vicuna, 1993).

3.2.2 Movimento dei treni nelle stazione

La circolazione dei treni in stazione può essere schematizzata come una duplice ripetuta serie

di movimenti che devono rispondere a determinate condizioni di sicurezza e che si riferiscono

al percorso dei treni in piena linea e al percorso dei treni nell’ambito delle stazioni.

Nell’ambito delle stazioni sono realizzati movimenti di arrivo e partenza dei treni e

movimenti di manovra. Nelle stazioni di limitata importanza di solito è svolto un movimento

alla volta, nelle piccole o medie stazioni si rende necessario garantire almeno la

contemporaneità dei movimenti di manovra e di circolazione nei due sensi. Infine, nelle

grandi stazioni, occorrono tecnologie efficienti al fine di garantire la sicurezza della

circolazione contemporanea in più fasci di binario.

Itinerari di arrivo, partenza e transito

L’itinerario di arrivo di un treno è il tratto di binario che deve essere percorso dal treno atteso

nella stazione e per il quale occorre acquisire le garanzie ritenute necessarie per la sicurezza

nei riguardi sia della disposizione dei deviatori sia degli accertamenti di libertà di binario. Per

il ricevimento di un treno su un binario provvisto di distinto segnale di partenza, l’itinerario di

arrivo si estende (Figura 45) da segnale A al segnale B.

Esercizio del materiale rotabile sulla Ferrovia Canavesana (2020) - 1