NUOVI MODELLI PER L INTEROPERABILITÀ NEI SISTEMI DI TRASPORTO URBANO SU FERRO

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1 NUOVI MODELLI PER L INTEROPERABILITÀ NEI SISTEMI DI TRASPORTO URBANO SU FERRO Cristina Carnevali, Riccardo Genova, Maurizio Mazzucchelli, Gabriele Priano Università degli Studi di Genova Scuola Politecnica Dipartimento DITEN - Centro di Ricerca Trasporti Coordinato da: Organizzato da: marzo 2015

2 Il TPL di superficie Tendenza ad avvicinare il TPL alle aree più pregiate della città ed ai centri storici aumentandone la fruibilità collocandolo sulla superficie stradale: occasione di riqualificazione urbana; riduzione dei costi dell infrastruttura. 2

3 Reti ad alta capacità Sistemi ad elevata capacità di trasporto richiedono la realizzazione di impianti dedicati, per aumentare velocità commerciale e frequenza e/o l adozione di veicoli di maggior lunghezza. 3

4 L Italia negli anni 70 L onda d urto che aveva interessò gli anni sessanta risparmiò le reti di Milano (175 km, 19 linee urbane e 30 km 2 linee interurbane), Torino (136 km, 10 linee), Roma (33 km, 8 linee) e Napoli (22 km, 4 linee) oltre che la trenovia Trieste - Opicina (5,2 km) 4

5 L Europa negli anni 70 Grandi reti sopravvivono nei Paesi dell Est All Ovest della Germania ed in Svizzera si operò la scelta di sviluppare sistemi tranviari e LRT Molte nazioni smantellano numerosi impianti: la Francia manteneva attive solo tre reti tranviarie (Lille, Marsiglia e Saint-Étienne), la cui estensione era contenuta ad appena 32 km sviluppate per un totale di 6 linee in esercizio 5

6 L Italia nel 2015 Rispetto agli anni 70 ridimensionamento reti tranviarie, modesto sviluppo a Roma, 7 nuovi impianti per totali 55 km 6

7 La Francia nel 2015 Nel Paese transalpino 23 le reti tranviarie in esercizio con uno sviluppo totale di 543 km per 62 linee urbane; a queste si aggiungono altre 3 reti in costruzione e 12 in progetto 7

8 L Europa nel 2015 L occasione di pianificare da zero reti e servizi è stata sfruttata per definire progetti LRT o tram treno, questi ultimi rallentati dalla crescente rigidità delle normative emanate. In Germania sono presenti 4 metropolitane (Berlino, Amburgo, Monaco e Norimberga). Sono invece 53 le reti tranviarie, 11 i sistemi Stadtbahn, 4 i sistemi tram treno (Karlsruhe, Saarbrücken, Nordhausen e Kassel), 1 treno tram (Zwickau) 8

9 Capacità di trasporto L ipotesi di coniugare capillarità accessibilità di un impianto di superficie con l efficienza di un sistema in sede propria capace di estendere il proprio raggio di azione ben al di fuori dei confini delle aree urbane è alla base dello sviluppo di sistemi LRT 9

10 I costi Ribadito come tratte parziali o intere linee necessitino di essere costruite nel sottosuolo, è evidente il divario due soluzioni: fino a 30 M a km per un sistema di superficie LRT, rispetto ai 100 M a km ed oltre per una linea nel sottosuolo quale una metropolitana 10

11 L evoluzione veicolo Tram ad articolazione multipla ed a pianale interamente ribassato a 300 mm Full Low Floor (FLF) con sistemi compatti per i motori di trazione e apparecchiature elettroniche di potenza ed i servizi ausiliari trovano posto sull imperiale 11

12 Tram ULF o PLF Tram ultraribassati Ultra Low Floor (ULF) 197 mm Aggiunta di cassa centrale ribassata (PLF, Partial Low Floor) 12

13 LRT (Light Rail Transit) Impianti in sede (quasi) totalmente dedicata, con sistemi di segnalamento evoluti, alta velocità commerciale. Previsti tratti in galleria e in modalità promiscua 13

14 Tram treno Vettura interoperabile in grado di circolare sia su reti urbane che ferroviarie (scartamento, alimentazione, segnalamento, resistenza) È oggi più facile ad un treno di penetrare nel tessuto urbano che per un sistema urbano operare su sedime ferroviario 14

15 Tram treno in Italia TT1, infrastruttura ferroviaria esercita solo con vetture tram treno, come il Metrolink a Manchester TT2, infrastruttura ferroviaria esercita con veicoli ferroviari e tram-treno in fasce orarie differenti, come la Wiener Lokal Bahn a Vienna TT3, infrastruttura ferroviaria esercita promiscuamente con vetture ferroviarie e tram treno, come a Kalrsruhe Possibili applicazioni a Cagliari e Sassari 15

16 Veicolo interoperabile La diffusione di reti integrate (linee ferroviarie e tranvie urbane interconnesse, come Karlsruhe o Kassel) ha generato un nuovo prodotto il tram-treno inteso come vettura ferroviaria leggera, con elevate prestazioni e caratteristiche che li rendono idonei a circolare su tratte con caratteristiche ferroviarie 16

17 Sviluppo dell interoperabilità Mutazione, mantenendo elementi di promiscuità, dei sistemi tranviari tradizionali verso un modello di ferrovia urbana leggera (LRT) la quale può conglobare tratte interrate esercite con i paradigmi di una metropolitana e/o integrarsi in reti tram treno (come per il Kombilösung a Karlsruhe) 17

18 Batterie e supercaps Considerazioni energetiche e la necessità di ridurre l impatto visivo della linea area di contatto, hanno determinato lo sviluppo dei cosiddetti sistemi di marcia autonoma o senza catenaria (wire free) Oltre che sistemi a batteria (molto diffuse le NiMH) si vanno sviluppando soluzioni con supercaps 18

19 Sistemi wire free - APS Un elemento centrale, costituito da segmenti lunghi 8 metri (separati da sezioni isolate di 3 metri) permette ad un pattino di captare la corrente elettrica necessaria alla propulsione del veicolo. Ogni 22 metri è presente un box di controllo deputato a porre in tensione i segmenti su cui si trova fisicamente il tram La prima applicazione è stata realizzata a Bordeaux nel 2003 con14 km APS su 44 km 19

20 Sistemi wire free - Primove Basato sul principio dell induzione magnetica con circuiti primari (terra) e bobine secondarie (bordo) galvanicamente separate; i circuiti primari sono in tensione solo quando interamente coperti dal veicolo; l Mitrac Energy Saver, consente risparmi di energia recuperando l energia di frenatura fino al 30% 20

21 Sistemi wire free - TramWave Basato su trasmissione dell energia da terra a bordo mediante un sistema conduttivo ad attrazione magnetica; i circuiti di terra vengono attivati al passaggio del tram Possibilità di ottimizzare le prestazioni del veicolo mediante il kers (kinetic energy recovery system), sistema di gestione energetica di bordo 21

22 Grazie per la cortese attenzione Riccardo Genova Università degli Studi di Genova Scuola Politecnica Dipartimento DITEN - Centro di Ricerca Trasporti riccardo.genova@unige.it Coordinato da: Organizzato da: marzo 2015