ALTA VELOCITA : DINAMICA, STABILITA DI MARCIA E PRESTAZIONI

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1 Università degli studi Mediterranea di Reggio Calabria FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA CIVILE CORSO DI INFRASTRUTTURE AEROPORTUALI ED ELIPORTUALI, E INFRASTRUTTURE FERROVIARIE STUDENTI: Repaci Maria De Carlo Pasquale, Valerio Delorenzo Rocco Ieracitano Rocco Docente: Ranieri Giuseppe Prof. Ing. Marinella Silvana Giunta ANNO ACCADEMICO

2 INDICE CAPITOLO 1: Alta velocità Generalità Nascita e sviluppo dell alta velocità ferroviaria; Presenza dell alta velocità in Italia e nel mondo; Alta velocità e sviluppo economico; CAPITOLO 2: Dinamica dell alta velocità Stabilità di marcia e Prestazioni (sicurezza) Principali differenze e adeguamenti necessari rispetto alla rete ferroviaria ordinaria; (pendenze, scartamento, raggi di curvatura.) Tipologie di macchine e vagoni; CAPITOLO 3: Aspetti economici dell alta velocità Costi di trasporto e concorrenzialità rispetto al trasporto aereo;

3 ALTA VELOCITA

4 NASCITA E SVILUPPO DELL ALTA VELOCITÀ FERROVIARIA Il primo treno ad alta velocita fu l'italiano ETR 200, che il 20 luglio 1939, coprì il tragitto Firenze Milano ad una media di 165 km/h con una punta di 203 km/h La prima linea ad alta velocità vide la luce nel 1964, con la linea Shinkansen (letteralmente nuova ferrovia ) sulla direttrice Tokaido Osaka in Giappone.

5 L ALTA VELOCITA IN ITALIA In servizio (km) In costruzione (km) Totale (km)

6 L ALTA VELOCITA IN EUROPA km/h km/h 250 km/h km/h In costruzione

7 ALTA VELOCITA E SVILUPPO ECONOMICO L inserimento di una nuova infrastruttura sul territorio produce due tipi di effetti sul sistema economico: TEMPORANEI PERMANENTI

8 ALTA VELOCITA E SVILUPPO ECONOMICO A livello nazionale: Miglioramento dell accessibilità delle aree servite Localizzazione delle aziende in prossimità dell infrastruttura A livello regionale: Localizzazione delle aziende e delle famiglie in prossimità dell infrastruttura Aumento della domanda di manodopera

9 PRINCIPALI DIFFERENZE RETE FERROVIARIA AV/AC ORDINARIA MASSICCIATA TRAVERSE RAGGI DI CURVATURA

10 MASSICCIATA PRINCIPALI DIFFERENZE RETE FERROVIARIA AV/AC ORDINARIA Ripartire i carichi sul piano di sottofondo del corpo ferroviario; Assicurare il livello longitudinale e trasversale a l allineamento del binario; Assorbire gli sforzi indotti nel binario dalla circolazione dei treni; Assorbire gli sforzi longitudinali dovuti alle variazioni di temperatura; COEFFICIENTE LOS ANGELES AV/AC LINEA ORDINARIA 16 25

11 PRINCIPALI DIFFERENZE RETE FERROVIARIA AV/AC ORDINARIA MASSICCIATA

12 PRINCIPALI DIFFERENZE RETE FERROVIARIA AV/AC ORDINARIA TRAVERSE Il distanziamento tra le traverse dipende dal tipo di linea infatti per le linee ad alta velocità si utilizza un modulo 6/10 (10 traverse ogni 6 m) a differenza delle linee ordinarie nella quale si ha un modulo 6/9 (9 traverse ogni 6 m) tale diminuzione del passo tra le traverse risulta necessaria considerando l incremento di sollecitazioni indotte dai treni ad alta velocità rispetto ai treni ordinari.

13 PRINCIPALI DIFFERENZE RETE FERROVIARIA AV/AC ORDINARIA RAGGI DI CURVATURA Per migliorare la stabilità in curva si effettua l innalzamento della rotaia esterna, nel caso di linee ad alta velocità per garantire la stabilità di marcia esclusivamente con tale innalzamento, considerando gli elevati valori delle velocità (dell ordine dei 250Km/h) e di conseguenza di forze in gioco avremmo bisogno di elevate sopraelevazioni in curva, che comprometterebbero il comfort dei passeggeri, inoltre considerando le prescrizioni imposte dalla normativa vigente, l innalzamento della rotaia esterna non può superare il valore massimo di 10.5 cm, di conseguenza l alternativa utilizzata per garantire la stabilità in curva consiste nell aumentare il raggio di curvatura, ed in particolare il raggio di curvatura minimo per le linee ad alta velocità in Italia è di 5450 m in modo da abbattere sensibilmente il valore della forza centrifuga e quindi avere un comfort di marcia migliore rispetto alle linee ordinarie.

14 PRINCIPALI DIFFERENZE RETE FERROVIARIA AV/AC ORDINARIA

15 SICUREZZA DI MARCIA AV/AC ERTMS/ETCS-Livello 2 (European Rail Traffic Management System/European Train Control System): è un sistema all'avanguardia con cui il dialogo fra il treno e la rete ferroviaria avviene attraverso onde radio.

16 TIPOLOGIE DI MACCHINE E VAGONI Il treno destinato al sistema italiano ad AV è stato realizzato da un Consorzio, cui partecipano tutte le più importanti Industrie nazionali del settore, ciascuna per la parte di rispettiva specializzazione, denominato TREVI (TREno Veloce Italiano). Composizione 2 motrici alle estremità e 11 rimorchiate intermedie Velocità massima.300 Km/h Lunghezza del treno..329 m Massa del treno a carico t Posti offerti totali 588 Motrice Massa totale...68 t Lunghezza.20 m Diametro ruote.1,1 m

17 TIPOLOGIE DI MACCHINE E VAGONI Il treno destinato al sistema italiano ad AV è stato realizzato da un Consorzio, cui partecipano tutte le più importanti Industrie nazionali del settore, ciascuna per la parte di rispettiva specializzazione, denominato TREVI (TREno Veloce Italiano). Composizione 2 motrici alle estremità e 11 rimorchiate intermedie Velocità massima.300 Km/h Lunghezza del treno..329 m Massa del treno a carico t Posti offerti totali 588 Motrice Massa totale...68 t Lunghezza.20 m Diametro ruote.1,1 m

18 COSTI DI TRASPORTO E CONCORRENZIALITÀ RISPETTO AL TRASPORTO AEREO

19 UNIVERSITA DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA Facoltà di Ingegneria Civile ALTA VELOCITA : DINAMICA, STABILITA DI MARCIA E PRESTAZIONI L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI Per effettuare un analisi comparativa della concorrenzialità del trasporto ferrato rispetto a quello aereo, prendiamo a questo punto in considerazione cinque coppie di città europee PARIGI METZ PARIGI BRUXELLES BRUXELLES LONDRA PARIGI MARSIGLIA COLONIA MONACO DI BAVIERA

20 L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI PARIGI METZ

21 L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI PARIGI BRUXELLES

22 L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI BRUXELLES LONDRA

23 L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI PARIGI MARSIGLIA

24 L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI COLONIA MONACO DI BAVIERA

25 L'IMPATTO DEL TGV SULLA PRESTAZIONE DI SERVIZI AEREI Da tale studio è stato possibile osservare che il tempo di viaggio è il fattore principale affinché i TGV possano competere con il trasporto aereo, tuttavia fondamentali risultano essere altre variabili come, frequenze, tariffe, hub delle compagnie aeree, strutture geografiche delle regioni urbane, costo del servizio ecc. alcune di queste sono strettamente connesse con il tempo totale di viaggio, poiché influiscono sui tempi di attesa e sul tempo di accesso al servizio di trasporto, inoltre la frequenza del numero dei voli assume particolare rilevanza. E previsto un aumento del 50% di copertura di HSL nel medio termine, questo dovrebbe pertanto consentire di ampliare la zona di competitività del trasporto su rotaia. Tuttavia, la fornitura di servizi di trasporto aereo non ha smesso di crescere per le distanze per le quali TGV non sono molto competitivi intermini di tempo di viaggio. Inoltre, il fatto che il trasporto aereo stia diventando sempre più accessibile gioca a sfavore dei treni ad alta velocità. Per i percorsi che consentono la coesistenza di entrambi i servizi, la battaglia per la supremazia della fornitura dei servizi si gioca fondamentalmente sull economicità degli spostamenti.

26 UNIVERSITA DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA Facoltà di Ingegneria Civile ALTA VELOCITA : DINAMICA, STABILITA DI MARCIA E PRESTAZIONI GRAZIE PER L ATTENZIONE