5 Studio degli assetti infrastrutturali e dei flussi di traffico per il Nodo di Firenze nel periodo 1999 – 2014

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5 Studio degli assetti infrastrutturali e dei

flussi di traffico per il Nodo di Firenze nel

periodo 1999 – 2014

5.1 Premesse

Il Nodo Ferroviario di Firenze svolge una funzione di cerniera fra le linee ferroviarie: - Roma – Milano;

- Firenze – Pisa;

- Firenze – Pistoia – Lucca; - Firenze – Faenza;

- Firenze – Pontassieve – Borgo San Lorenzo; - Firenze – Siena – Grosseto;

- Firenze – Pistoia – Porretta.

L U CCA PIS TOIA PIS A FAEN ZA FIREN ZE S IEN A GROS S ETO PORRETTA B OL OGN A MILAN O ROMA B ORGO S . L OREN ZO

PON TAS S IEVE GEN OVA

ROMA

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Tale complesso ferroviario riceve quindi i traffici ferroviari:

- da nord della linea Bologna – Milano, Bologna – Verona, Bologna – Venezia;

- da sud quelli della direttrice proveniente da Roma, Arezzo e Valdarno (linea Lenta e Direttissima); - da nord-est quelli del Bacino Faentino;

- da ovest quelli della direttrice Tirrenica Nord, relativamente alle relazioni Grosseto – Livorno – Pisa – Firenze e Torino – Genova – La Spezia – Pisa – Firenze;

- sempre da ovest quelli della fascia metropolitana di Prato e Pistoia della linea Pistoia – Lucca – Viareggio e della linea Porrettana;

- da sud-ovest quelli del Bacino Senese.

Si può in generale affermare che Firenze rappresenta, dal punto di vista ferroviario, un nodo nei traffici a lunga distanza Nord-Sud e si espande nei due collegamenti trasversali verso Pisa e Pistoia – Lucca da un lato e Valdarno dall’altro per i traffici regionali e metropolitani e nei bacini faentino e senese.

Viste le considerazioni di cui sopra, la definizione dell’area del Nodo di Firenze può essere affrontata da vari punti di vista. In particolare, nel presente lavoro, si è limitato lo studio e l’analisi degli impianti sulle seguenti linee:

- Firenze Castello – Firenze Rifredi; - Firenze Rifredi – Firenze Campo Marte;

- Firenze Campo Marte – Firenze Santa Maria Novella;

escludendo pertanto la linea Firenze – Pisa, in quanto non coinvolta nella realizzazione della linea AV Milano – Napoli.

L’analisi è stata fatta consultando gli elaborati grafici disponibili: - planimetrie e piani schematici relativi alle località di servizio;

Il presente studio analizza le situazioni delle linee e degli impianti del Nodo di Firenze che, a partire dal 1999, sono interessate dalle variazioni, dal punto di vista infrastrutturale e dell’esercizio ferroviario, indotte dai vari interventi realizzati e che si concluderanno con la costruzione del Passante e della nuova Stazione AV di Firenze, prevista per il 2014.

In particolare si analizza:

- la funzionalità del Nodo negli scenari 1999, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2014, ciascuno dei quali è caratterizzato da interventi infrastrutturali che modificano l’assetto precedente;

- le criticità presenti in ciascuna situazione, evidenziando quelle risolte; - la funzionalità del Nodo nella situazione a regime.

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Capitolo 5 Studio degli assetti infrastrutturali e dei flussi di traffico per il Nodo di Firenze nel periodo 1999 – 2014

5.2 Scenario 1999

5.2.1 Configurazione infrastrutturale e flussi di traffico

In Figura 5.2-1 si riporta lo schema della configurazione infrastrutturale del Nodo di Firenze come si presentava nello scenario del 1999, assunto come situazione iniziale; inoltre si evidenziano i punti in cui si è proceduto alla verifica, con l’indicazione dei metodi utilizzati.

Le principali carenze funzionali e le conseguenti riduzioni delle capacità operative del Nodo erano dovute, oltre che alla promiscuità di traffico sulle linee, quindi alla molteplicità delle funzioni da garantire sia in esse che negli impianti allacciati, agli elevati carichi, alla configurazione del nodo e a specifiche caratteristiche, quali la inadeguatezza degli apparati di alcune stazioni (Firenze Rifredi), la limitata velocità di esercizio delle linee di nodo e dei raccordi (max 60/90 km/h), le caratteristiche operative di alcuni collegamenti all’interno del sistema delle linee del nodo che non assicuravano la costanza del rapporto tra il valore della “portata” di traffico e la capacità delle sezioni disponibili.

In particolare i punti di maggiore criticità erano rappresentati: - dalla mancanza di quadruplicamento dei tratti di linea:

Firenze Castello – Firenze Rifredi;

Firenze Campo Marte – Firenze Santa Maria Novella;

- dalle difficoltà tecnico-operative della stazione di Firenze Santa Maria Novella, relativamente a: carenza di binari di deposito/circolazione;

mancanza della banalizzazione Firenze Santa Maria Novella – Firenze Rifredi – Firenze Castello – Prato;

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Taglio a raso tra flussi: nodo 1 Verifica con Potthoff

Tratto di linea

Verifica Capacità “Norma Interna”

Taglio a raso tra flussi: nodo 3-B Verifica con Potthoff

Verifica Capacità di Stazionamento Teoria delle Code

Taglio a raso tra flussi: nodo 3-A Verifica con Potthoff

Tratto di linea

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Nella Tabella 5.2-1 si riportano i carichi sulle linee di Nodo, espressi come treni/giorno con riferimento al traffico medio giornaliero, e come treni/h per il traffico nell’ora di punta. Sono inoltre suddivisi per categorie: lunga percorrenza, regionali e merci.

Traffico giornaliero Traffico ora di punta

Tratta LP SFR M TOT LP SFR M TOT Bologna DD 112 20 50 182 4 1 1 6 Pistoia 0 70 4 74 0 2 1 3 Castello-Rifredi 112 58 48 218 4 2 1 7 Pisana 6 102 20 128 1 3 1 5 Rifredi-SMN 90 164 0 254 3 5 0 8 Cintura Rifredi-CM 28 16 48 92 1 1 1 3 SMN-CM 88 98 0 186 3 3 1 7 Roma DD 108 32 4 144 3 1 1 5 Roma LL 8 82 44 134 1 3 1 5

Tabella 5.2-1 Flussi di traffico 1999

Nella Figura 5.2-2 per una migliore chiarezza visiva, si sono associati i valori del traffico giornaliero allo schema infrastrutturale, su cui è possibile vedere anche la distribuzione delle varie tipologie di traffico sulle linee del nodo.

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TRAFFICO REGIONALE

TRAFFICO LUNGA PERCORRENZA TRAFFICO MERCI

TRAFFICO REGIONALE

TRAFFICO LUNGA PERCORRENZA TRAFFICO MERCI TOT M SFR AV/LP SFR M TOT AV/LP NUMERO TRENI/GIORNO 182 50 20 112 20 50 182 112 74 4 70 0 70 4 74 0 9090 164164 00 254254 186 0 98 88 98 0 186 88 92 48 16 28 16 48 92 28 128 20 102 6 102 20 128 6 144 4 32 108 32 4 144 108 134 44 82 8 82 44 134 8

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Nei prossimi paragrafi si analizza la situazione degli impianti posizionati agli imbocchi nord (Firenze Castello e Firenze Rifredi), sud (Firenze Campo Marte) del nodo di Firenze e della stazione principale del nodo stesso (Firenze Santa Maria Novella), evidenziando i punti critici che ne limitano la potenzialità.

5.2.2 Analisi di capacità dell’impianto di Firenze Castello

Si riporta in Figura 5.2-3 uno schema della stazione di Firenze Castello.

Figura 5.2-3 Stazione di Firenze Castello

Dall’analisi infrastrutturale dell’impianto di Firenze Castello si sono ricavate per il presente scenario le seguenti caratteristiche:

- nella radice nord arrivano:

due binari della linea DD Bologna – Firenze; due binari della linea LL Pistoia – Prato – Firenze; - dalla radice sud partono:

due binari in direzione di Firenze Rifredi;

due binari in direzione Pisa (attraverso la bretella Firenze Castello – PC Bivio Olmatello). Da Firenze Castello a Firenze Rifredi i treni della linea LL convergono sui binari della linea DD: pertanto è immediato constatare che i possibili incrementi di traffico sia per la linea DD che LL, sono condizionati dalla potenzialità del tratto di linea Firenze Castello – Firenze Rifredi.

Si è individuato un taglio a raso tra i flussi suddetti (nodo 1), che abbiamo analizzato con il metodo di Potthoff, per la cui trattazione si rimanda al capitolo precedente.

Essendo la prima criticità analizzata, si è ritenuto necessario descrivere nel dettaglio le operazioni che ci hanno permesso di verificare il nodo in questione e che sono state poi compiute anche per i nodi successivi.

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Innanzitutto si è realizzato uno schema del nodo, come riportato in Figura 5.2-4. In tale schema sono stati soppressi tutti i collegamenti di sporadica utilità, in quanto irrilevanti ai fini dei risultati della verifica.

112-20-48 180 112-78-48 238

1 90 z 119 a

Fi Castello - Bin 1 - 2 Direzione Bologna x Fi Rifredi

2 90 s 119 b

3 29 Fi Castello - Bin 3 - 4 Direzione Pistoia

4 29 Simboli di confronto tra itinerari:

0-58-0 58 s incompatibilità per divergenza

112 - 20 - 48 180 x incompatibilità per intersezione

Totale z incompatibilità per convergenza

Traffico Merci a confronto di un itinerario con se stesso

Traffico Regionale

Traffico AV/Lunga Percorrenza

Figura 5.2-4 Nodo semplice in uscita a Firenze Castello

Per rendere più spedita la verifica di ciascun nodo, si è creato un foglio di lavoro Excel con l’obiettivo di inserire manualmente il minimo numero di valori e far sì che le matrici si aggiornassero automaticamente in caso di modifica dei valori di input. In particolare, le celle in cui si sono inseriti i valori manualmente sono state formattate con testo bianco e sfondo blu, in modo da essere facilmente individuate, come si può notare anche in Tabella 5.2-2.

Sullo schema del nodo si sono indicati i vari itinerari ed il numero dei treni che li utilizzano. Si è poi compilata la Matrice degli Itinerari (Tabella 5.2-2): si sono scritti gli itinerari in corrispondenza di ogni riga ed automaticamente vengono riportati anche in testa ad ogni colonna; confrontando gli itinerari a due a due si è riempita la matrice con i simboli che esprimono il tipo di conflitto (come riportato anche nella Figura 5.2-4), notando che essendo simmetrica basta compilare la metà superiore.

itin. 1 itin. 2 itin. 3 itin. 4

n° TRENI 6 2 6 2

n° TRENI 1-a 3-a b-2 b-4

itin. 1 6 1-a a z 0 0

itin. 2 2 3-a z a x 0

itin. 3 6 b-2 0 x a s

itin. 4 2 b-4 0 0 s a

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All’inizio di ogni riga della matrice suddetta si è riportato anche il numero dei treni che utilizzano ciascun itinerario, la cui somma rappresenta il numero totale dei treni che impegnano il nodo nell’intervallo di tempo considerato.

A questo punto è necessario spiegare come si sono ricavati tali valori. Innanzitutto si è deciso di verificare il nodo assumendo come intervallo temporale T di riferimento l’ora di punta: tale scelta tende a far assumere maggior concretezza anche all’ipotesi che sia costante lungo tutto l’arco di tempo T la densità di probabilità di arrivo di un treno. Considerando che il traffico di lunga percorrenza e il trasporto regionale esiste generalmente dalle 6.00 alle 22.00, si sono divisi i valori totali dei flussi di ciascuna di queste categorie per 16 ore e successivamente per due (considerando il senso pari e dispari di marcia); nel caso che l’itinerario sia percorso anche da treni merci si considera di avere anche un treno merci nell’ora di punta. Infine si sommano i numeri dei treni così ricavati.

Questi valori ci sono serviti per costruire la Matrice dei Momenti di Traffico (Tabella 5.2-3): ad ogni casella della matrice degli itinerari, in cui sia presente una forma di incompatibilità, si assegna un peso pari al prodotto dei numeri dei treni corrispondenti a ciascun itinerario costituente la coppia.

n° TRENI 6 2 6 2

n° TRENI 1-a 3-a b-2 b-4

itin. 1 6 1-a 36 12 0 0

itin. 2 2 3-a 12 4 12 0

itin. 3 6 b-2 0 12 36 12

itin. 4 2 b-4 0 0 12 4

Tabella 5.2-3 Matrice dei Momenti di Traffico

Successivamente si è calcolato per via empirica il Numero Medio di Itinerari Compatibili con la formula seguente:

∑

= j in n N n 2

dove N è il numero complessivo dei treni che impegnano il nodo durante l’intervallo temporale di riferimento e la sommatoria al denominatore è estesa alle sole caselle che presentano segni di incompatibilità, ivi comprese quelle delle diagonali principali.

A questo punto si è compilata la Matrice dei Tempi di Occupazione (Tabella 5.2-4), riportando in ogni casella della diagonale principale i tempi tii di occupazione dei vari itinerari, mentre nelle caselle che presentano segni di incompatibilità si riportano i tempi tij di interdizione dell’itinerario i

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verso l’itinerario j; in genere la matrice dei tempi di occupazione non è simmetrica rispetto alla diagonale principale. Il calcolo dei tempi suddetti è stato fatto sulla base delle seguenti considerazioni: - il tempo di occupazione si compone delle fasi di decisione, formazione, percorrenza da parte del

treno e liberazione: lib percorr pred occ

t

=

+

dove il primo e l’ultimo termine, che rappresentano rispettivamente il tempo di predisposizione dell’itinerario e di sblocco dell’itinerario, vengono assunti costanti e pari ciascuno a 20 secondi; il tempo di percorrenza dell’itinerario viene invece stimato sulla base della velocità di fiancata facendo opportune ipotesi semplificative:

1) per lo scenario del 1999 si è utilizzato il Fascicolo Linee attuale, perché pur essendoci stati nuovi interventi infrastrutturali le caratteristiche delle linee esistenti sono rimaste pressoché invariate; 2) si è considerato il valore più basso della velocità di fiancata, senza considerare le diverse velocità

relative ai vari ranghi di appartenenza dei treni; per gli itinerari in deviata si è assunto il valore di V=60 km/h;

3) si è assunto che il moto sia uniforme, considerando accelerazioni/decelerazioni istantanee:

v

s

t

_percorr

=

dove il termine al numeratore rappresenta il distanziamento minimo tra i treni, nel caso in esame si è assunto pari a tre sezioni di blocco ( BAcc – blocco elettrico a correnti codificate):

4050 3 1350⋅ = = s m

Questo valore è certamente a favore di sicurezza, dal momento che all’interno el nodo potrebbero considerarsi sezioni di blocco di lunghezza ridotta (900 m per velocità inferiori a 90 km/h e 650 m per velocità inferiori a 30 km/h);

- il tempo di interdizione è invece il tempo in cui, essendo utilizzato un itinerario, l’itinerario con esso incompatibile non può essere costituito; i tempi di interdizione sono generalmente diversi dai tempi di occupazione. Tali tempi possono essere infatti inferiori nelle stazioni ove operi un apparato centrale a comandi di itinerario dotato di un sistema di liberazione progressiva dei tratti d’itinerario disimpegnati da un treno che lo percorre. Tali tempi possono altresì essere maggiori, ciò avviene ad esempio quando l’incompatibilità deriva dalla confluenza di due itinerari che si immettono su una linea a semplice binario. Nel presente studio si sono assunti tempi di interdizione uguali ai tempi di occupazione.

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Si riporta come esempio il calcolo del tempo di occupazione dell’itinerario 1-a in corretto tracciato:

- velocità di fiancata V = 90km/h → v = 25 m/s; - tempo di percorrenza tpercorr = 4050/25 = 162 s;

- tempo di occupazione tocc = (20+162+20)/60 = 3,37 min.

n° TRENI 6 2 6 2

n° TRENI 1-a 3-a b-2 b-4

itin. 1 6 1-a 3,37 3,37 0 0

itin. 2 2 3-a 4,72 4,72 4,72 0

itin. 3 6 b-2 0 3,37 3,37 3,37

itin. 4 2 b-4 0 0 4,72 4,72

Tabella 5.2-4 Matrice dei Tempi di Occupazione

Ogni elemento della matrice dei tempi di occupazione riguarda un numero ipotetico di possibili eventi pari a ninj, cioè avrà un peso proporzionale a questo numero, riportato nella matrice seguente (Tabella 5.2-5).

n° TRENI 6 2 6 2

n° TRENI 1-a 3-a b-2 b-4

itin. 1 6 1-a 121,20 40,40 0 0

itin. 2 2 3-a 56,59 18,86 56,59 0

itin. 3 6 b-2 0 40,40 121,20 40,40

itin. 4 2 b-4 0 0 56,59 18,86

Tabella 5.2-5 Matrice [ninjtij]

Compilata automaticamente tale matrice, si procede alla valutazione del tempo medio di occupazione del nodo da parte di gruppi costituiti da n treni ciascuno come media ponderale dei tempi tij:

∑

= j i ij j i n n t n n t

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dove le sommatorie sono estese a tutte le caselle con segno di incompatibilità, ivi comprese quelle delle diagonali principali.

Utilizzando le matrici dei momenti di traffico e quella dei tempi di occupazione, si procede alla compilazione della Matrice dei Tempi di Ritardo (Tabella 5.2-6), tenendo presente che per ogni situazione di incompatibilità che produce ritardo si ha:

T

t

n

R

_ij i j ij

2

=

Naturalmente il confronto di un itinerario con se stesso e l’incompatibilità per divergenza sono due tipi di incompatibilità che non possono generare ritardo, in quanto caratterizzate dalla presenza di un solo treno.

n° TRENI 6 2 6 2

n° TRENI 1-a 3-a b-2 b-4

itin. 1 6 1-a 0 1,13 0 0

itin. 2 2 3-a 2,22 0 2,22 0

itin. 3 6 b-2 0 1,13 0 0

itin. 4 2 b-4 0 0 0 0

Tabella 5.2-6 Matrice dei Tempi di Ritardo

Per calcolare il Tempo d’Occupazione Complessivo si ipotizza che la probabilità di presentazione sul nodo di ogni treno nell’arco di tempo di riferimento sia costante. Si riconduce il processo di circolazione sul nodo ad una successione di N/n eventi, per ognuno dei quali n treni circolano contemporaneamente occupando il nodo per un tempo t. Questa schematizzazione permette di sostituire al nodo complesso un nodo semplice fittizio, costituito da due ipotetiche linee intersecatisi, le quali però possono essere ognuna percorsa da n treni contemporaneamente.

Il processo di circolazione così schematizzato permette allora di definire il tempo d’occupazione complessivo B nella forma:

t n N B=

Si procede infine al calcolo della quantità di ritardo globalmente generata dal nodo, pari alla somma degli elementi della matrice di tempi di ritardo; la quantità di tempo che essa sottrae alla

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disponibilità di circolazione delle due linee fittizie, per effetto della contemporaneità di n treni è pari a:

n

R

_ij

∑

Quindi la verifica di circolazione del nodo complessivo può essere sintetizzata nell’espressione:

n

R

t

n

N

T

≥

+

∑

ij

che consente di verificare la capacità del nodo di sopportare o meno la circolazione di N treni nell’arco di tempo T.

In particolare si è calcolato il coefficiente di utilizzazione totale:

T

R

B

C

_tot

=

+

≤

Si riportano nella Tabella 5.2-7 i valori dei principali parametri e coefficienti:

Periodo d’osservazione (min)

T 60

Numero totale circolazioni

N 16

Numero medio di circolazioni compatibili

n 1,68

Tempo medio d’occupazione (min)

t 3,76

Tempo d’occupazione regolare

B 35,69

Sommatoria dei ritardi

(ΣRij) 6,71

Tempo d’occupazione per interferenze (ΣRij /n)

3,99

B + (ΣRij /n) 39,68

Coefficiente d’Utilizzazione Totale

Ctot 0,66

Tabella 5.2-7 Principali parametri e coefficienti

0,5-0,6 con riferimento al traffico giornaliero 0,65 con riferimento all’ora di punta

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Il valore del coefficiente d’utilizzazione superiore al valore limite evidenzia la saturazione del nodo esaminato, ovvero un funzionamento poco regolare con elevate probabilità di ritardi.

Si è inoltre verificato che il tronco di linea tra Firenze Castello – Firenze Rifredi è interessato da un numero di treni/giorno pari a 238 e superiore pertanto alla capacità giornaliera riportata nella Tabella 5.2-8 Valori di Capacità di una Linea, estratta dalla “Norma Interna – Determinazione della capacità di infrastruttura ferroviaria: linee”- RFI.

Tabella 5.2-8 Valori di Capacità di una Linea

5.2.3 Analisi di capacità dell’impianto di Firenze Rifredi

Si riporta in Figura 5.2-5 uno schema della stazione di Firenze Castello.

Figura 5.2-5 Stazione di Firenze Rifredi

Dall’analisi infrastrutturale dell’impianto di Firenze Rifredi si sono ricavate per il presente scenario le seguenti caratteristiche:

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due binari della linea Firenze Rifredi – Firenze Campo Marte; due binari della linea DD Bologna – Firenze;

due binari della linea Pisa – Firenze. - dalla radice sud partono:

quattro binari in direzione di Firenze Santa Maria Novella; due binari in direzione Firenze Statuto – Firenze Campo Marte.

Procedendo da Firenze Rifredi in direzione Firenze Castello i treni provenienti dalla cintura (Firenze Campo Marte – Firenze Statuto) convergono sui binari della linea DD Bologna – Firenze. Si è quindi proceduto a verificare con il metodo di Potthoff il taglio a raso tra i flussi della linea DD diretti sulla linea Firenze Rifredi – Firenze SMN e i treni Nord/Sud diretti sulla linea Firenze Rifredi – Firenze Campo Marte (nodo 2).

Si riporta in Figura 5.2-6 lo schema del nodo.

28-16-48 92

46 1

Fi Rifredi - Bin 1 - 2 Direzione Passante

46 2

112-78-48 238

a 119 s x 73 3

Fi Castello z Fi Rifredi - Bin 3 - 4 Direzione Fi SMN

b 119 73 4

84-62-0 146

112 - 20 - 48 180 Simboli di confronto tra itinerari:

Totale s incompatibilità per divergenza

Traffico Merci x incompatibilità per intersezione

Traffico Regionale z incompatibilità per convergenza

Traffico AV/Lunga Percorrenza a confronto di un itinerario con se stesso

Figura 5.2-6 Nodo semplice in ingresso a Firenze Rifredi

In Tabella 5.2-9 si riporta la matrice degli itinerari, mentre le altre matrici con cui si è proceduto alla verifica sono riportate in Allegato.

n° TRENI 3 5 3 5

n° TRENI a-1 a-3 2-b 4-b

itin. 1 3 a-1 a s 0 0

itin. 2 5 a-3 s a x 0

itin. 3 3 2-b 0 x a z

itin. 4 5 4-b 0 0 z a

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Si riportano invece nella Tabella 5.2-10 i valori dei principali parametri e coefficienti:

T 60

N 16

n 1,62

t 3,90

B 38,56

(ΣRij) 8,39

5,18

B + (ΣRij /n) 43,74

Ctot 0,73

Il valore del coefficiente d’utilizzazione superiore al valore limite evidenzia la saturazione del nodo esaminato, ovvero la mancanza di margini di tempo disponibili per altre circolazioni.

La valutazione puntuale dei nodi 1 e 2 evidenzia dunque la loro criticità ed inoltre l’ingresso/uscita (nodo1/nodo2) a breve distanza e la concentrazione di più flussi con diverse caratteristiche (lunga percorrenza, regionali e merci) su un tronco di linea (Firenze Castello – Firenze Rifredi) di circa 2,3 km determinavano, come evidenziato anche alla fine del precedente paragrafo, condizione di saturazione evidente.

5.2.4 Analisi di capacità dell’impianto di Firenze Campo Marte

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Dall’analisi infrastrutturale dell’impianto di Firenze Campo Marte si sono ricavate per il presente scenario le seguenti caratteristiche:

- nella radice nord arrivano:

due binari della linea Firenze SMN – Firenze Campo Marte; due binari della linea Firenze Rifredi – Firenze Campo Marte; - dalla radice sud partono:

due binari in direzione di Roma (linea LL); due binari in direzione di Roma (linea DD).

L’ingresso in Firenze SMN da Sud è costituito da una sola coppia di binari, sui quali però convergono entrambe le linee LL e DD, visto che il flusso prevalente è proprio quello diretto in Firenze SMN. Questo tratto rappresenta dunque un elemento, un “collo di bottiglia”, rispetto alla piena capacità delle linee.

In particolare i treni della linea LL provenienti da Roma per andare a Firenze SMN convergono sui binari della linea DD: si è quindi verificato il taglio a raso tra i flussi suddetti (nodo 3-A).

In Figura 5.2-8 si riporta lo schema del nodo.

28-16-48 92 28-50-48 126

a 46 z 63 IV

Direzione Fi Statuto x Fi Campo Marte - Bin 3 - 4 Direzione Roma LL

b 46 s 63 III

17 17

c 93 s x 76 II

Direzione Fi SMN Fi Campo Marte - Bin 1 - 2 Direzione Roma DD

d 93 z 76 I

88-98-0 186 88-64-0 152

Figura 5.2-8 Nodo semplice in ingresso a Firenze Campo Marte

In Tabella 5.2-11 si riporta la matrice degli itinerari, mentre le altre matrici con cui si è proceduto alla verifica sono riportate in Allegato.

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itin. 1 itin. 2 itin. 3 itin. 4 itin. 5 itin. 6

n° TRENI 3 5 1 3 1 5

n° TRENI a-IV c-II c-IV III-b III-d I-d

itin. 1 3 a-IV a 0 z 0 0 0 itin. 2 5 c-II 0 a s 0 x 0 itin. 3 1 c-IV z s a x 0 0 itin. 4 3 III-b 0 0 x a s 0 itin. 5 1 III-d 0 x 0 s a z itin. 6 5 I-d 0 0 0 0 z a

Tabella 5.2-11 Matrice degli Itinerari

Nella compilazione della matrice dei tempi di occupazione si è introdotta una variazione rispetto a quanto indicato dal metodo di Potthoff. In particolare, considerando che i treni LP e Merci non fanno fermata, mentre i Regionali/IR sì, per tener conto di ciò nel calcolo dei tempi di occupazione/interdizione degli itinerari c-IV e III-d si sono sommati ulteriori 2 minuti di fermata; naturalmente questi treni non interdicono tutti, ma solo i treni in successione (rispettivamente i treni degli itinerari a-IV e III-b).

Si riportano nella Tabella 5.2-12 i valori dei principali parametri e coefficienti:

T 60

N 18

n 2,75

t 3,98

B 26,10

(ΣRij) 5,36

1,95

B + (ΣRij /n) 28,06

Ctot 0,47

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Si è inoltre verificato anche il nodo semplice in uscita da Firenze Campo Marte (nodo 3-B) in cui i treni provenienti da Firenze Statuto e diretti sulla linea DD, e viceversa, tagliano i flussi della linea LL.

28-50-48 126 8-50-44 102

IV 63 s 51 e

Fi Campo Marte - Bin 3 - 4 x Direzione Roma LL

III 63 z 51 f

12 12

II 76 x z 88 g

Fi Campo Marte - Bin 1 - 2 Direzione Roma DD

I 76 s 88 h

88-64-0 152 140-32-4 176

112 - 20 - 48 180 Simboli di confronto tra itinerari:

Figura 5.2-9 Nodo semplice in uscita a Firenze Campo Marte

Visto il numero molto basso di treni che effettuano i tagli a raso, 24 treni/giorno, sicuramente tale nodo non costituisce un punto critico.

Si riporta in Tabella 5.2-13 la matrice degli itinerari.

itin. 1 itin. 2 itin. 3 itin. 4 itin. 5 itin. 6

n° TRENI 4 5 1 4 1 5

n° TRENI f-III h-I h-III IV-e IV-g II-g

itin. 1 4 f-III a 0 z 0 x 0 itin. 2 5 h-I 0 a s 0 0 0 itin. 3 1 h-III z s a 0 0 x itin. 4 4 IV-e 0 0 0 a s 0 itin. 5 1 IV-g x 0 0 s a z itin. 6 5 II-g 0 0 x 0 z a

In Allegato sono riportate le altre matrici con cui si è proceduto alla verifica. Si riportano nella Tabella 5.2-14 i valori dei principali parametri e coefficienti:

(20)

T 60

N 20

n 2,90

t 3,57

B 24,63

(ΣRij) 4,77

1,65

B + (ΣRij /n) 26,27

Ctot 0,44

La verifica conferma quanto precedentemente anticipato, infatti il valore del coefficiente d’utilizzazione è molto inferiore al valore limite, per cui il nodo esaminato non rappresenta una criticità.

Si è inoltre ipotizzato che alcuni dei treni regionali della linea LL effettuassero il passaggio sulla linea DD in corrispondenza delle interconnessioni interposte in corrispondenza del bivio Rovezzano e si è analizzato il nodo conseguente (nodo 4).

8-50-44 102

4 51

Direzione Campo Marte - Bin 3-4

3 51

2 16 x z

Direzione Campo Marte - Bin 1-2

1 16 s

0-32-0 32 67 b

Roma LL

67 a

8-82-44 134

(21)

Visto il numero molto basso di treni che effettuano i tagli a raso, 32 treni/giorno, sicuramente tale nodo non costituisce un punto critico.

Si riporta in Tabella 5.2-15 la matrice degli itinerari.

n° TRENI 1 4 1 4

n° TRENI a-1 a-3 2-b 4-b

itin. 1 1 a-1 a s 0 0

itin. 2 4 a-3 s a x 0

itin. 3 1 2-b 0 x a z

itin. 4 4 4-b 0 0 z a

In Allegato sono riportate le altre matrici con cui si è proceduto alla verifica. Si riportano nella Tabella 1.2-1 i valori dei principali parametri e coefficienti:

T 60

N 10

n 1,72

t 3,10

B 17,96

(ΣRij) 1,28

0,74

B + (ΣRij /n) 18,70

Ctot 0,31

La verifica conferma quanto precedentemente anticipato, infatti il valore del coefficiente d’utilizzazione è molto inferiore al valore limite, per cui il nodo esaminato non rappresenta una criticità.

(22)

5.2.5 Analisi della capacità di stazionamento dell’impianto di Firenze Santa Maria Novella

La stazione di Firenze SMN costituisce il nucleo centrale del Nodo di Firenze, sia per l’insostituibile collocazione nel contesto urbano della città, sia per il ruolo baricentrico che espleta nel sistema ferroviario afferente al capoluogo regionale.

Punto di confluenza dei traffici passeggeri a lunga e media distanza, regionale e metropolitano, che si svolgono sulla direttrice longitudinale Milano – Roma, sui collegamenti trasversali verso ovest e sulla linea Faentina verso est, è direttamente collegata alle stazioni di Firenze Rifredi e Firenze Campo Marte, impianti che rivestono anch’essi notevole rilevanza funzionale e strategica nell’ambito del Nodo.

La presenza di una stazione di testa, come quella di Firenze SMN, costituisce un intrinseco limite di potenzialità del nodo fiorentino.

In Figura 5.2-11 si riporta uno schema della stazione di Firenze Santa Maria Novella.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 D. L. D. L. PARCO CARROZZE PARCO CARROZZE 1A FI REN Z E SMN FIRE NZ E SMN

BOLOGNA (via Statuto) FIRENZE-PRATO-BOLOGNA (DD) FIRENZE-PISA FI RE NZ E RI F R ED I F IRE NZ E R IF R ED I 2^ ASTA MACELLI 1^ ASTA MACELLI STA T UTO STAT UTO ROM A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 D. L. D. L. PARCO CARROZZE PARCO CARROZZE 1A FI REN Z E SMN FIRE NZ E SMN

BOLOGNA (via Statuto) FIRENZE-PRATO-BOLOGNA (DD) FIRENZE-PISA FI RE NZ E RI F R ED I F IRE NZ E R IF R ED I 2^ ASTA MACELLI 1^ ASTA MACELLI STA T UTO STAT UTO ROM A

Figura 5.2-11 Firenze Santa Maria Novella

Dall’analisi infrastrutturale dell’impianto di Firenze SMN si sono ricavate per il presente scenario le seguenti caratteristiche:

- numero di binari di stazionamento pari a 16 (più il binario 1A, binario poste); - linee ad esso afferenti:

Firenze Rifredi – Empoli – Pisa (doppio binario); Firenze Rifredi – Prato – Bologna (doppio binario); Firenze Campo Marte – Roma (doppio binario).

Come già detto, è evidente che la potenzialità del Nodo di Firenze è condizionata principalmente dalla potenzialità della stazione di Firenze SMN, ossia dalla possibilità della stazione di disporre sempre e tempestivamente di binari per ricevere treni.

(23)

Se ciò fosse la potenzialità del nodo coinciderebbe teoricamente con quella delle linee ad esso afferenti; inoltre va considerato che la potenzialità delle linee afferenti il Nodo è certamente superiore al numero dei treni circolanti.

In realtà ciò non è possibile perché Firenze SMN è una stazione di testa, nella quale gli itinerari di arrivo e partenza dei treni risultano spesso incompatibili fra loro con ripercussioni negative sulla regolarità della circolazione e quindi sulla potenzialità della stazione stessa.

A queste interferenze vanno aggiunte anche quelle prodotte dai movimenti dei mezzi di trazione da e per il Deposito Locomotive e dei materiali da e per il Parco Carrozze, in relazione alle ubicazioni di queste infrastrutture.

Firenze, come nodo di traffici, rappresenta dunque il punto di transito di treni passanti con cambio o meno di locomotori di trazione, ovvero è origine e destinazione di servizi ferroviari; nella stazione di Firenze SMN abbiamo cioè treni passanti, treni originari e treni terminali.

Il problema principale della stazione di Firenze SMN è rappresentato dall’elevato valore del tempo di sosta di un materiale tra due servizi; in particolare mentre per i treni passanti è possibile fissare in circa 15 minuti il tempo medio globale di impegno del binario, considerando 2/3 minuti per l’arrivo, 10 minuti per l’inversione e 2/3 minuti per la partenza, per i treni in partenza e in arrivo invece la situazione è più complicata: i primi possono provenire dal deposito o sostare in stazione, i secondi possono essere ricoverati nel deposito o sostare in stazione, con tempi di impegno dei binari comunque variabili dai 30 minuti fino alle 2 ore. Infatti i treni originari vengono garati sui binari di partenza provenendo dal deposito, mentre i treni terminali, dopo il loro arrivo, vengono trasferiti per il ricovero al deposito.

In particolare, questa stazione presenta un punto di conflitto nell’intersezione in corrispondenza dell’ingresso delle linee per Roma e per Bologna che non permette la contemporaneità dei principali itinerari dei treni LP che, pertanto, in caso di occupazione di un itinerario da parte di un treno sono costretti ad attendere al segnale di protezione o di partenza generando ritardo nella marcia.

Tale conflittualità è presente sia nell’ipotesi che i treni suddetti effettuino il taglio in arrivo, sia che lo effettuino in partenza.

Per detta stazione si è inoltre condotta una verifica mirata a valutare se il numero di binari presenti fosse sufficiente a garantire con regolarità il servizio. Tale verifica è stata eseguita con la teoria delle code.

Si è innanzitutto ipotizzato che anche nella situazione di riferimento i binari fossero specializzati in tre stazioni elementari secondo le linee afferenti:

- 1-7 linea Empoli – Pisa; - 8-12 linea Bologna e Roma; - 13-16 linea Aretina.

In particolare si è limitato lo studio alla porzione della stazione di Firenze SMN dedicata al traffico Nord/Sud a Lunga Percorrenza e al traffico Regionale in direzione Valdarno.

(24)

Si richiamano brevemente alcuni concetti sulla teoria delle code. Un sistema di code è individuato attraverso tre elementi fondamentali: gli arrivi, i server (o posti di servizio) e le partenze.

Per definire completamente un sistema di code si devono fissare: - la legge degli arrivi;

- la distribuzione dei tempi di servizio; - la disciplina della coda.

Nel caso in esame il sistema è costituito da un numero pari ad “m” di posti di servizio in parallelo, che sono rappresentati dai binari di ricevimento dei treni, e si è ipotizzato:

- una legge degli arrivi di tipo poissoniana; - tempi di servizio costanti;

- una disciplina di servizio del tipo “prima arrivato prima servito” (FIFO). Si caratterizza pertanto il processo con una sigla a tre posizioni:

M/D/m

in cui la prima indica che il processo degli arrivi è di tipo poissoniano, la seconda che i tempi di servizio sono costanti e la terza che il numero di posti di servizio in parallelo è pari ad m.

Infine un ultimo parametro importante dei sistemi di code è il fattore di carico del sistema, ρ, definito come rapporto tra la durata media del servizio e l’intervallo medio tra gli arrivi. Nei sistemi multi-server, si considera il rapporto ρ/m, che deve risultare inferiore ad 1 affinché la coda sia in condizioni di equilibrio statistico, ovvero non dipenda dal tempo.

In Figura 5.2-12 si riporta uno schema del sistema studiato per il traffico a lunga percorrenza:

Direzione Bologna

3treni/h

Direzione Roma

3 treni/h

m server

Figura 5.2-12 Sistema a coda per traffico LP

I server sono rappresentati dai cinque binari che vanno dal n° 8 al 12, estremi inclusi.

Gli utenti del servizio sono rappresentati dai treni LP in ingresso da Roma e da Bologna, essendo treni passanti; i valori dei flussi riportati in Figura 5.2-12 sono stati calcolati facendo

(25)

L’intervallo medio tra due richieste di servizio è pari a 10 minuti (6 treni/h in arrivo), mentre la durata media del servizio si è assunta pari a 15 minuti.

Pertanto con i valori suddetti si ricava: - ρ = 15/10 = 1,5;

- ρ/m = 0,3.

Nella Tabella 5.2-17 si legge all’incrocio della riga ρ/m con la colonna m il valore della probabilità σ che si produca una coda davanti all’impianto considerato.

m ρ/m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,1 0,018 0,004 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,2 0,065 0,024 0,009 0,004 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,3 0,134 0,067 0,035 0,019 0,010 0,006 0,003 0,002 0,001 0,4 0,221 0,134 0,085 0,056 0,037 0,025 0,017 0,012 0,008 0,5 0,323 0,225 0,163 0,121 0,092 0,070 0,054 0,042 0,033 0,6 0,439 0,340 0,272 0,221 0,183 0,153 0,128 0,109 0,093 0,7 0,565 0,476 0,410 0,358 0,316 0,282 0,252 0,226 0,204 0,8 0,701 0,631 0,577 0,532 0,494 0,460 0,431 0,406 0,382 0,9 0,847 0,808 0,776 0,748 0,724 0,702 0,682 0,664 0,647

Tabella 5.2-17 Probabilità di formazione di una coda in sistemi M/D/m

La probabilità che si produca una coda davanti all’impianto considerato è pari all’1,9%, ovvero non comporta problemi.

Si è successivamente verificata la porzione di stazione dedicata al traffico regionale in direzione Valdarno, di cui è riportato uno schema in Figura 5.2-13.

3 treni/h Direzione Valdarno

3 treni/h

m server

Figura 5.2-13 Sistema a coda per traffico Regionale

In questo caso i server sono costituiti dai quattro binari, che vanno dal n° 13 al 16, estremi inclusi.

(26)

L’intervallo medio tra due richieste di servizio è pari a 10 minuti (6 treni/h tra arrivi e partenze), mentre la durata media del servizio si è assunta pari a 20 minuti.

Pertanto con i valori suddetti si ricava: - ρ = 20/10 = 2;

- ρ/m = 0,5.

Nella Tabella 5.2-18 si legge all’incrocio della riga ρ/m con la colonna m il valore della probabilità σ che si produca una coda davanti all’impianto considerato.

m ρ/m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,1 0,018 0,004 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,2 0,065 0,024 0,009 0,004 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,3 0,134 0,067 0,035 0,019 0,010 0,006 0,003 0,002 0,001 0,4 0,221 0,134 0,085 0,056 0,037 0,025 0,017 0,012 0,008 0,5 0,323 0,225 0,163 0,121 0,092 0,070 0,054 0,042 0,033 0,6 0,439 0,340 0,272 0,221 0,183 0,153 0,128 0,109 0,093 0,7 0,565 0,476 0,410 0,358 0,316 0,282 0,252 0,226 0,204 0,8 0,701 0,631 0,577 0,532 0,494 0,460 0,431 0,406 0,382 0,9 0,847 0,808 0,776 0,748 0,724 0,702 0,682 0,664 0,647

Tabella 5.2-18 Probabilità di formazione di una coda in sistemi M/D/m

La probabilità che si produca una coda davanti all’impianto considerato è pari al 16,3%; superiore al valore limite accettato pari al 10%, ciò significa che la zona dei binari alti di Firenze SMN presenta un insufficienza del numero di binari.

Appare quindi chiaro che l’impianto di Firenze SMN deve essere oggetto di interventi infrastrutturali e tecnologici, aventi per obiettivo primario un sostanziale miglioramento della ricettività della stazione, che si esprime, in pratica, nel realizzare le condizioni per soddisfare le richieste di una clientela sempre crescente, sia in tema di mobilità urbana, che di traffico a lunga percorrenza.

(27)

5.3.1 Configurazione infrastrutturale e flussi di traffico

In Figura 5.3-1 si riporta lo schema della configurazione infrastrutturale del Nodo di Firenze nello scenario del 2007, rappresentativo della situazione attuale; inoltre si evidenziano i punti in cui si è proceduto alla verifica, con l’indicazione dei metodi utilizzati.

(28)

Taglio a raso tra flussi: nodo 2 Verifica con Potthoff Tratto di linea

Verifica Capacità “Norma Interna”

Taglio a raso tra flussi: nodo 3-A Verifica con Potthoff

Taglio a raso tra flussi: nodo 3-B Verifica con Potthoff

Verifica Capacità di Stazionamento Teoria delle Code

Tratto di linea

(29)

Dal 1999 al 2007 investimenti significativi hanno riguardato il potenziamento infrastrutturale e tecnologico della rete ordinaria, con conseguenti miglioramenti dei livelli qualitativi e quantitativi dell’offerta ferroviaria. Essi si inseriscono in un ampio programma di importanti realizzazioni che, nel medio e lungo termine, mirano al riassetto completo del Nodo, in un quadro di compiuta integrazione tra il trasporto ferroviario nel suo complesso e quello urbano e tranviario.

Le ferrovie hanno dunque agito con lo scopo di potenziare la rete superficiale, eliminando le strozzature esistenti, e migliorare la compatibilità tra le diverse tipologie di traffico locale, merci e lunga percorrenza.

Ad oggi sono stati raggiunti i seguenti risultati:

- il quadruplicamento della linea Firenze – Prato nel tratto tra Firenze Rifredi e Firenze Castello (2000);

- il ripristino della linea Faentina con attestamento a Firenze Campo Marte (1999) e Firenze Santa Maria Novella (2000);

- la costruzione dell’Impianto Dinamico Polifunzionale (IDP) nel Polo Tecnologico dell’Osmannoro;

- la realizzazione del 3° binario tra Firenze Rifredi e Osmannoro (2003);

- il collegamento tra l’impianto di Osmannoro e Firenze Santa Maria Novella con un binario dedicato (binario indipendente per Osmannoro), anche se ad uso promiscuo, per facilitare i movimenti dei convogli, realizzando quindi il 5° binario tra Firenze Rifredi e Firenze Santa Maria Novella (2004);

- la realizzazione di nuovi binari nella stazione di Firenze Santa Maria Novella (1A – 17 – 18); - la banalizzazione dei binari tra Firenze Rifredi e Firenze Santa Maria Novella;

- il quadruplicamento tra Firenze SMN e Firenze Campo Marte via Statuto (2006) con la costruzione dei binari della “Carbonaia”;

- il rinnovo e la modifica degli apparati di sicurezza delle stazioni di Firenze Statuto, Rifredi, Campo Marte e Santa Maria Novella;

- la realizzazione di nuove fermate metropolitane: Le Piagge (2004), Prato Borgonuovo (2005), Lastra a Signa (2006), S. Donnino, Perfetti Ricasoli e Le Cure;

- il quadruplicamento Signa – Montelupo (2005); - il raddoppio del tratto Certaldo – Poggibonsi (2006);

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PISTOIA LUCCA _PRATO LA SPEZIA PISA LIVORNO AREZZO FIRENZE GROSSETO Bologna Bologna Faenza Perugia Roma Roma Genova Aulla Viareggio Parma Pontassieve Empoli Borgo S. Lorenzo Terontola Chiusi Colle Val d’Elsa Monte Antico Asciano Piombino M. SIENA Vada Anno 2000:

Attestamento linea Faentina a Firenze SMN Km 1,2 Quadruplicamento Castello – Rifredi Km 2 Anno 2003: Rifredi - Osmannoro Km 8,2 Anno 2004: FI SMN - FI Rifredi 5° binario Km 2,3

(binario indipendente) Anno 2006:

Raddoppio Certaldo -Poggibonsi Km 12,6 Nuova linea Firenze SMN – Statuto Km 2

Anno 2005:

Variante a 2 binari della Linea Firenze – Pisa tra Signa e Montelupo Km 9,6

Figura 5.3-2 Principali interventi infrastrutturali 1999-2007

In particolare, si è posta particolare attenzione a quegli interventi infrastrutturali (evidenziati in rosso in Figura 5.3-1) e tecnologici che hanno riguardato direttamente le linee e gli impianti oggetto del presente studio; gli interventi riguardanti la linea Firenze – Empoli, la linea Senese ed il Servizio Ferroviario Regionale e Metropolitano sono stati invece trattati nel § 3.5.

Il quadruplicamento del tratto Firenze – Prato, pensato per realizzare, in uno dei punti maggiormente congestionati della direttrice Roma – Milano, la separazione dei traffici a media e lunga distanza, merci e passeggeri, da quello locale sulla relazione Firenze – Prato – Pistoia, venne iniziato negli anni settanta. Procedendo da Nord verso Sud, nel corso del 1989, venne completato il tratto Prato – Castello. Nell’ottobre del 2000 è stato realizzato e consegnato all’esercizio il quadruplicamento della tratta Castello – Rifredi, con innesto alla radice nord di questo ultimo impianto. Alla fine del 2001 il quadruplicamento è stato esteso sino all’interno della stazione di Firenze Rifredi, che, pertanto, è passata dai precedenti sei binari di stazionamento ad otto.

La realizzazione del quadruplicamento tra Firenze Rifredi e Firenze Castello è stata attrezzata con Blocco Automatico Banalizzato a Correnti Codificate.

(31)

Figura 5.3-3 Quadruplicamento Firenze Castello - Firenze Rifredi

Questa macrofase costituisce il primo passo significativo di un percorso che ha avuto come finalità la completa rivisitazione del PRF della stazione di Firenze Rifredi in funzione del futuro assetto delle linee ad essa afferenti. Da ciò è derivata la necessità di procedere alla realizzazione di un nuovo apparato di sicurezza, un impianto ACEI (Apparato Centrale Elettrico a pulsanti di Itinerario), adeguato alle esigenze che derivano dalla mutata configurazione impiantistica. Per ospitare il nuovo impianto ACEI e la sala di comando e controllo dei Dirigenti Movimento è stato realizzato un nuovo fabbricato tecnico (Figura 5.3-4): una struttura architettonica moderna, in linea però con lo stile dei fabbricati ferroviari “storici”, in grado di realizzare una vera e propria funzione di “torre di controllo”.

L’ampia vetrata a sbalzo della sala Dirigenti Movimento si affaccia sui binari della stazione sporgendosi rispetto al filo dell’edificio. La peculiarità è data anche dalla inclinazione della vetrata, che “si protende” sui binari, favorendo così una migliore visibilità e caratterizzando in modo forte l’intero edificio.

Figura 5.3-4 Nuovo ACEI di Firenze Rifredi

In previsione dell’arrivo in stazione di Firenze Castello dei binari dell’Alta Velocità provenienti da Bologna e della realizzazione dello “scavalco” tra le stazioni di Castello e Rifredi, la

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logica dell’impianto ACEI prevede già due nuovi punti di linea lato nord e nuove comunicazioni pari/dispari al posto del bivio di stazione per l’arrivo sui binari I e II. Tali condizioni impiantistiche saranno attivate non appena saranno realizzate le modifiche del piano del ferro di stazione ed il conseguente innesto dei due nuovi binari provenienti da Firenze Castello direttamente sui binari di corsa I e II, dando continuità di circolazione sul raccordo verso Firenze Campo Marte ai treni circolanti sulla attuale linea storica Bologna – Firenze ed istradando i treni AV invece sui binari III e IV di Rifredi per proseguire verso Firenze SMN.

Il progetto di realizzazione del Polo Tecnologico Ferroviario di Firenze Osmannoro (Figura 5.3-5) fu approvato nella Conferenza dei Servizi del 3.03.99 (vedi § 3.2) sul nodo AV di Firenze.

Figura 5.3-5 Polo Tecnologico Ferroviario di Firenze Osmannoro

Il polo (Figura 5.3-6) comprende un Impianto Dinamico Polifunzionale (già realizzato), un Centro di Dinamica Sperimentale (CDS) e le Officine Grandi Riparazioni (OGR), trasferite qui dalla loro sede attuale nei pressi della stazione Leopolda, a sud di Santa Maria Novella. L’intervento ha interessato 500.000 m2_{di superficie coperta, ha realizzato fabbricati per 450.000 m}3_{, 20 km di binario} allo scoperto e 10 km di binario al coperto. Il valore globale complessivo di tutte le opere sopra citate è di circa 150M€. Entro il 2009 saranno attivati sia IDP che CDS.

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Figura 5.3-6 Progetto definitivo del Polo Tecnologico

Tra queste tre componenti spicca il CDS, che è destinato a diventare il fulcro del polo tecnologico, articolato su due laboratori, uno destinato alle prove meccaniche e l’altro alle prove elettromagnetiche.

Di fondamentale importanza per la manutenzione dei rotabili è stata la costruzione dell’IDP, che è costituito sostanzialmente dal fascio arrivi e partenze (12 binari), dal fabbricato Visita Officina Manutenzione Corrente (VOMC) attrezzato con 10 binari passanti della lunghezza di circa m 400, dall’impianto di lavaggio a treno completo, dall’impianto di vuotatura e sanificazione ritirate a circuito chiuso, dal tornio in fossa e relativo fabbricato, dall’Officina Manutenzione Locomotive (OML) e dall’Officina Manutenzione Veicoli (OMV). Tale impianto è stato inserito nella rete FS tramite il collegamento a doppio binario con il bivio Olmatello – Osmannoro. Inoltre è stato realizzato anche il binario di collegamento tra il Bivio di Olmatello e la stazione di Rifredi, realizzando un triplicamento tra Rifredi ed Osmannoro. Infine, è stato realizzato, quale naturale prolungamento del collegamento in parola, un binario indipendente che, attraversando longitudinalmente tutta la stazione di Rifredi, la cui configurazione ha assunto il definitivo assetto a nove binari, si va ad immettere nell’impianto di Firenze SMN, costituendo, di fatto, il quinto binario del tratto che collega le due stazioni. Questo nuovo binario, oltre a costituire una via preferenziale per i treni diretti all’Impianto, aumenta la potenzialità dell’intero nodo. Si riportano di seguito le rappresentazioni schematiche della stazione di Firenze Rifredi, prima e dopo gli interventi realizzati dal 1999 al 2007 (Figura 5.3-7 e Figura 5.3-8).

(34)

Campo Marte Campo Marte Pisa Pisa Rifredi Rifredi Olmatello Olmatello Fi re nz e SM N Fi re nz e SM N F ire nz e SM N Castello Castello Castello D.L.D.L. Pistoia Bologna Campo Marte Campo Marte Pisa Pisa Rifredi Rifredi Olmatello Olmatello Fi re nz e SM N Fi re nz e SM N F ire nz e SM N Castello Castello Castello D.L.D.L. Pistoia Bologna

Figura 5.3-7 Stazione Firenze Rifredi: Situazione al 1999

Campo Marte Campo Marte Pisa Pisa Rifredi Rifredi Olmatello Olmatello Castello Castello Castello D.L.D.L. Pistoia Bologna Fi re n z e SMN Fir e nz e SMN Fi ren z e SMN I.D.P. Osmannoro Campo Marte Campo Marte Pisa Pisa Rifredi Rifredi Olmatello Olmatello Castello Castello Castello D.L.D.L. Pistoia Bologna Fi re n z e SMN Fir e nz e SMN Fi ren z e SMN I.D.P. Osmannoro

Figura 5.3-8 Stazione Firenze Rifredi: Situazione Attuale

La linea Faentina, collegamento ferroviario da Firenze a Faenza, ha rivestito notevole importanza fino agli anni ’30, in quanto costituente una delle poche relazioni trasversali di tutta la rete. Il ripristino, che seguì agli eventi bellici, per i quali la linea aveva subito danni ingentissimi, non riguardò il tratto Borgo S.Lorenzo – Firenze via Vaglia, limitandosi alla relazione Faenza – Borgo S.Lorenzo – Firenze via Pontassieve.

In funzione del potenziale ruolo di modalità alternativa al trasporto stradale, per meglio soddisfare le crescenti esigenze di mobilità dell’area Nord-Ovest di Firenze e del bacino del Mugello, a partire dal 1986, venne dato corso ai lavori di ripristino del tratto Borgo S.Lorenzo – Firenze via Vaglia (Figura 5.3-9). Il tratto in parola è stato riattivato all’esercizio dapprima con attestamento alla stazione di Firenze Campo Marte, successivamente anche alla stazione di Firenze SMN.

(35)

Capitolo 5 Studio degli assetti infrastrutturali e dei flussi di traffico per il Nodo di Firenze nel periodo 1999 – 2014 FIRENZE SMN FIRENZE CAMPO MARTE SALVIATI PIAN DEL MUGNONE CALDINE MIMMOLE MONTORSOLI CERCINA FONTEBUONA VAGLIA CAMPOMIGLIAIO S. PIERO A SIEVE BORGO S. LORENZO FAENZA PONTASSIEVE stazioni fermate gallerie S. Marco Vecchio FIRENZE SMN FIRENZE CAMPO MARTE SALVIATI PIAN DEL MUGNONE CALDINE MIMMOLE MONTORSOLI CERCINA FONTEBUONA VAGLIA CAMPOMIGLIAIO S. PIERO A SIEVE BORGO S. LORENZO FAENZA PONTASSIEVE stazioni fermate gallerie S. Marco Vecchio

Figura 5.3-9 Rappresentazione schematica della linea Faentina

La riattivazione della linea Faentina e l’attestamento a Firenze Santa Maria Novella ha permesso di collegare e ridurre considerevolmente i tempi di percorrenza dei treni provenienti dal bacino di Borgo San Lorenzo, via Vaglia, e diretti al centro del capoluogo toscano.

Questo è stato possibile recuperando e realizzando quindi 34 km della nuova linea, ripristinando stazioni (Figura 5.3-10) e fermate ed attrezzando tecnologicamente l’intera linea.

Figura 5.3-10 Nuova stazione di Campomigliaio

Per la riattivazione e l’attestamento della linea Faentina a Firenze SMN è stato installato un sistema di distanziamento Blocco Conta Assi e sono stati resi telecomandabili dal Posto Centrale di Borgo San Lorenzo gli ACEI di tale linea; per lo stesso intervento è stato necessario apportare modifiche all’ACEI di Firenze Campo di Marte.

Ribadito e confermato il ruolo della stazione di Firenze SMN (Figura 5.3-11) quale centro del sistema intermodale della mobilità del bacino di Firenze, è stato necessario corredare l’impianto di quelle implementazioni strutturali e tecnologiche che, compatibilmente con gli evidenti vincoli logistici, consentissero di far fronte alle pressanti richieste di capacità. Sono state pertanto privilegiate

(36)

soluzioni infrastrutturali e tecnologiche che, dal punto di vista dell’assetto del piano del ferro, si sono sostanziate con l’aumento dei binari di stazionamento e la riduzione dei conflitti, mentre per quanto riguarda la tecnologia impiantistica si sono espresse in una importante e sostanziale modica dell’impianto ACEI per la gestione della circolazione ferroviaria, inoltre si sono banalizzati tutti i binari, riducendo i tempi di formazione degli itinerari.

Linea Faentina

Pisa – Osmannoro

5° binario Firenze - Osmannoro

ASTA MACELLI Bologna Rifredi Centro Manutenzione Deposito Locomotive Statuto Cantiere Alta Velocità

PARCO CARROZZE FASCIO ROMITO binari 17° e 18° Campo Marte SOTTOPASSAGGIO binario 1A Bin ari d ella_“C arb_on aia_” b in ari lin ea r eg io n al e NO RD-O V E S T b ina ri l ine a r eg io n al e NO RD-O V E S T bi na ri lu ng a pe rc or re nz a bi na ri lu ng a p erc or re nz a bi na ri li ne a r eg io n al e SUD-E S T bi na ri l in ea r egi on al e SUD-E S T Pistoia Campo Marte Linea Faentina Pisa – Osmannoro

5° binario Firenze - Osmannoro

ASTA MACELLI Bologna Rifredi Centro Manutenzione Deposito Locomotive Statuto Cantiere Alta Velocità

PARCO CARROZZE FASCIO ROMITO binari 17° e 18° Campo Marte SOTTOPASSAGGIO binario 1A Bin ari d ella_“C arb_on aia_” b in ari lin ea r eg io n al e NO RD-O V E S T b ina ri l ine a r eg io n al e NO RD-O V E S T bi na ri lu ng a pe rc or re nz a bi na ri lu ng a p erc or re nz a bi na ri li ne a r eg io n al e SUD-E S T bi na ri l in ea r egi on al e SUD-E S T Pistoia Campo Marte

Figura 5.3-11 Stazione di Firenze SMN: situazione al 2007

In particolare, il dispositivo d’armamento della stazione di Firenze SMN è stato oggetto di una radicale rivisitazione, consentendo il raggiungimento dei seguenti obiettivi:

- l’attestamento di nuovi binari di linea, tre in prima fase, quattro a regime, che si aggiungono ai precedenti sei, portando quindi a nove e successivamente a dieci il numero complessivo dei punti di itinerario collegabili con i binari di stazionamento. Un nuovo binario, il binario indipendente per Osmannoro, si è aggiunto ai precedenti quattro inseriti tra Firenze Rifredi e Firenze SMN; sempre in questo tratto se ne renderà disponibile un altro al termine dei lavori di realizzazione della nuova stazione AV di Firenze Belfiore. Due ulteriori binari sono stati derivati dall’impianto di Firenze Statuto, in affiancamento all’esistente collegamento a doppio binario con Firenze Campo Marte. Questi binari, detti della “Carbonaia” (Figura 5.3-12), hanno consentito il quadruplicamento della tratta Firenze SMN – Firenze Campo Marte e, fino a quando non sarà disponibile il Passante AV con la relativa stazione, dovranno sostenere il traffico veloce ed a lunga percorrenza, mentre i binari della linea storica Firenze SMN – Firenze Campo Marte sono destinati ai traffici regionali e metropolitani.

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Figura 5.3-12 Quadruplicamento FI SMN-FI CM, via Statuto

L’attivazione della nuova linea tra Firenze SMN e Firenze Campo Marte (2006) via Firenze Statuto è stata possibile dopo il rifacimento dell’ACEI di Statuto (Figura 5.3-13) in telecomando Punto-Punto da Firenze Campo Marte (novembre 2006).

Figura 5.3-13 Impianto ACEI di Firenze Statuto

- l’aumento dei binari di stazionamento, passando dai precedenti 16 agli attuali 19: ciò è stato possibile utilizzando ai fini viaggiatori il binario delle poste (1A), specializzato per la linea Firenze – Pisa, e realizzando lato Asta Fortezza (binari alti) due nuovi binari (17-18, Figura 5.3-14) di limitata lunghezza, muniti di marciapiede, specializzati per la linea Faentina. La realizzazione di tre nuovi binari di stazionamento ha permesso di razionalizzare ulteriormente il traffico e la dislocazione dei passeggeri, specialmente negli orari di punta.

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Figura 5.3-14 Stazione di Firenze SMN: nuovi binari 17 e 18

Il nuovo assetto, così come sopra sinteticamente descritto e riportato in Figura 5.3-11, risponde alla nota logica gestionale che va sotto il nome gergale delle “stazioni elementari”, laddove cioè si individuano settori d’impianto aventi sufficiente disponibilità di binari di stazionamento da poter dedicare, senza interferenze, ad ogni relazione.

Le modifiche alla configurazione planimetrica del dispositivo di armamento hanno comportato, oltre che notevoli interventi alle attrezzature di trazione elettrica e ai dispositivi di armamento, la necessità di dover eseguire importanti modifiche ed implementazioni all’impianto ACEI di Firenze SMN.

Nella Tabella 5.3-1 sono riportati i carichi sulle linee di Nodo, espressi come treni/giorno con riferimento al traffico medio giornaliero, e come treni/h per il traffico nell’ora di punta. Sono inoltre suddivisi per categorie: lunga percorrenza, regionali e merci.

Traffico giornaliero Traffico ora di punta

Tratta LP SFR M TOT LP SFR M TOT Bologna DD 115 26 84 225 4 1 1 6 Pistoia 0 100 0 100 0 3 0 3 Castello-Rifredi 115 126 59 300 4 4 1 9 Pisana 6 137 8 151 1 4 1 6 Rifredi-SMN 74 231 0 305 2 7 0 9 Cintura Rifredi-CM 47 32 59 138 1 1 1 3 SMN-CM 65 132 0 197 2 4 0 6 Roma DD 106 43 0 149 3 1 0 4 Roma LL 6 92 59 157 1 3 1 5 Faentina 0 28 0 28 0 1 0 1

Tabella 5.3-1 Flussi di traffico 2007

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151 8 137 6 137 8 151 6 TRAFFICO REGIONALE

TRAFFICO REGIONALE

TRAFFICO LUNGA PERCORRENZA TRAFFICO MERCI TOT M SFR AV/LP SFR M TOT AV/LP NUMERO TRENI/GIORNO 225 84 26 115 26 84 225 115 100 0 100 0 100 0 100 0 305 0 231 74 231 0 305 74 138 59 32 47 32 59 138 47 149 0 43 10643 0 149 106 157 59 92 6 92 59 157 6 197 0 132 65 132 0 197 65