IL SISTEMA FERROVIARIO: linee in rete, ruolo tecnico, energetico, economico e tecnologico

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1 IL SISTEMA FERROVIARIO: linee in rete, ruolo tecnico, energetico, economico e tecnologico prof. ing. Bruno DALLA CHIARA POLITECNICO DI TORINO Ingegneria, Dip. DIATI Trasporti 1 Mercato ed economia nei trasporti Trasporto ferroviario moderno PHEV α APM Metropolitane automatiche ITS Scatole nere Modernità Qualità Efficienza Sicurezza (security, safety) PIL

2 TEMI TRATTATI (10 punti) 1. Strutture a rete: compiti delle Nazioni e ruolo attuale delle ferrovie 2. L offerta: le prerogative del trasporto ferroviario (massa, distanza, frequenza, oggi anche vel.); vantaggi in condizioni normali: indipendenza, sicurezza, grandi flussi; rappresentazione carico distanza, distanza frequenza 3. La crisi come sintomo di cambiamenti: trasporti da trinomio a quadrinomio (energia); condizionamenti attuali alla crescita infrastrutturale: spazio, energia impiegata, emissioni, manutenibilità (Life cycle cost / LCC), sicurezza, mobilità personale; nuovi obiettivi: qualità, sicurezza ed efficienza 4. La domanda di trasporto e mobilità motorizzata, l urbanizzazione 5. Ruolo dell energia: resistenze al moto, consumi energetici per passeggero km; convenienza economica in esercizio: quando? 6. Manutenzione ed aggiornamento tecnologico: patrimonio effettivo d una Nazione 7. Concorrenza de facto anche delle comunicazioni senza spostamento 8. Concorrenza specifica strada rotaia: trasporto merci e trasporto passeggeri 9. Pianificazione dei trasporti ad alto livello: lungo termine e mantenimento a prescindere dalle correnti: concorrenzialità, riversamenti, analisi well to wheel (WTW), LCC, nuove linee solo se si possono mantenere ed aggiornare quelle esistenti; domanda non sempre garantita come in passato Presente e futuro del trasporto ferroviario: ruolo dell evoluzione tecnologica Distanza Massa Distanza Frequenza elevata su distanze contenute oggi anche Velocità Carico 4

3 Garibaldi e Cavour intenti a costruire lo stivale (l'italia) in una vignetta satirica del 1861 Trasporto ferroviario per unificazione e connessione 5 Record e massime velocità di linea Territori Velocità (km/h) Secondo periodo: - Calo investimenti e guerre mondiali - Record 1955: necessità di un nuovo approccio progettuale Primo periodo: - Nascita della ferrovia - Grandi investimenti - Sviluppo repentino a 10 5 b c 331 km/h 11 d 12 e km/h (2007) Anno 13 e f g Alta velocità 17 [Fonte: elaborazione su grafico di Di Majo ed Elia, Politecnico di Torino; adatt. 2014]

4 Tempo di spostamento (door to door) High Speed Rail Distance (Km) Car Classic Rail Plane 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Time (Hours)

5 LA DOMANDA Popolazione (miliardi) POPOLAZIONE NEL MONDO, dal 1950 al 2030 Popolazione Populazione rurale Popolazione urbana (51%) Popolazione urbana EU 27 73% della popolazione totale nel 2008 Ipotesi [Fonte : EU energy and transport in figures, Statistical Pocketbook 2010, p. 18] 9 Consumi energetici: trasporto pubblico basato su metropolitana o treno schema SOURCE TO WHEEL (trazione elettrica) Energia in ingresso (100 %) Rigenerazione dell energia Fonte: elaborazione del Politecnico di Torino su «Energy efficiency in public transport systems: what is the next stop on the line?», F. Burkhart, Public Transport International n 5, Sep Oct 2012

6 Trasporto persone Grafici esemplificativi (fonti varie, Politecnico di Torino) Unità di energia consumata [kwh/veicolo-km] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Auto e van Energia consumata per persona-km (andamenti basati su esempi) Ferrovia Bus Passeggeri per veicolo [pp/veh] 11 Trasporto persone: consumo energetico ed analisi WTW («dal pozzo o fonte energetica, alla ruota») ipotesi alla base: cfr. fonte bibliografica Consumo energetico assoluto sulla Torino-Milano Mezzo di trasporto Treno ETR 500 Treno Intercity Pullman di linea Treno Interregionale Automobile privata 2010 Automobile privata Consumo energetico assoluto [GJ] Fonte: DALLA CHIARA B., RICAGNO R, SANTARELLI M. (2008). Sostenibilità energetica dei trasporti: analisi dei consumi e della soluzione ferroviaria. INGEGNERIA FERROVIARIA. vol. LXIII, pp ISSN: Numero 6, giugno

7 Comunicazioni senza spostamento Fonte: Utenti Internet in Italia, gennaio 2001 novembre 2009 [fonte: SeoAdv, 2012] 13 Trasporto merci Costi Costs TERMINAL TERMINAL DESTINAZIONE DESTINATION TRAZIONI TERMINALI FINAL HAULAGES TRASPORTO FERROVIARIO RAIL TRANSPORT ORIGINE ORIGIN TERMINAL MOVIMENTAZIONI NEI TERMINAL TERMINAL HANDLING TERMINAL DESTINAZIONE DESTINATION Distanza Distance Fonte: Dalla Chiara B., Pellicelli M., On the cost of road rail combined transport / Sul costo del trasporto combinato strada rotaia, Ingegneria Ferroviaria, vol. LXVI, ISSN: Numero 11, pp , Nov

8 Trasporto merci Fonte: Dalla Chiara B., Pellicelli M., On the cost of road rail combined transport / Sul costo del trasporto combinato strada rotaia, Ingegneria Ferroviaria, vol. LXVI, ISSN: Numero 11, pp , Nov Presente e futuro Ferrovia viva, ha i suoi limiti ma punti oggi inespugnabili di forza Ha in sé il concetto di raccolta: se questa viene meno ne cadono le ragioni Energia; road pricing Pianificazione dei trasporti: servizi non in concorrenza, in assenza di continua crescita, con analisi WTW e LCC Il servizio garantito: puntualità oppure cadenza regolare, senza avarie e scarsissimi rischi Transasiatica nel trasporto merci, distanze elevate, treni lunghi merci, potenza distribuita; automazione nel TP con nuove soluzioni tecnologiche (assetto cassa variabile su linee secondarie, ETCS II/III, blocco mobile, tele diagnostica, gestione e tracciabilità materiale rotabile sulla rete), che comunque sono richieste anche per la strada («ITS»). 16

9 Contatti prof. Bruno DALLA CHIARA POLITECNICO DI TORINO Ingegneria, Dip. DIATI Trasporti corso Duca degli Abruzzi, Torino Italy EU Citazioni Nel caso di utilizzo del presente materiale, citare la fonte nel modo seguente: Dalla Chiara B., «Il sistema ferroviario: linee in rete, ruolo tecnico, energetico, economico e tecnologico", intervento all'incontro culturale e convegno di «Spiriti liberi» su "Il trasporto pubblico integrato e Cavallermaggiore", 6 settembre 2014, Cavallermaggiore (CN) B. Dalla Chiara, Politecnico di Torino DIATI Transport Engineering,