Sistema gomma: soluzioni di mobilità full electric per TPL attraverso il progetto UE ZeEUS

(1)

Coordinato da

Organizzato da

Area Tematica – Sostenibilità Ambientale: l’efficienza energetica nel trasporto passeggeri su gomma

CTM Cagliari nel progetto ZeEUS: una nuova generazione di filobus elettrici al servizio della mobilità sostenibile.

Paride Gasparini CTM S.p.A Cagliari cell.348/3571871

E-mail: paride.gasparini@ctmcagliari.it

INTRODUZIONE

CTM è una società per azioni a totale capitale pubblico che gestisce il trasporto pubblico locale su gomma nell’area metropolitana di Cagliari. Gli azionisti di CTM sono il Comune di Cagliari (67,5%

del capitale), la Provincia di Cagliari (25%), il comune di Quartu Sant’Elena (7,5%). Oltre al Comune di Cagliari (circa 150.000 abitanti), capoluogo della Regione Autonoma della Sardegna, l’area servita, che si estende per circa 402 km², comprende 7 comuni limitrofi: Assemini, Decimomannu, Elmas, Monserrato, Quartucciu, Quartu Sant’Elena, Selargius.

CTM fornisce il servizio di trasporto pubblico urbano su gomma grazie a una rete di 434 km strutturata in 32 linee urbane (di cui 3 linee filoviarie) e una flotta di 264 veicoli (235 autobus e 29 filobus), con età media al 31 dicembre 2015 pari a 7,1 anni (6,4 anni per gli autobus; 12,7 anni per i filobus), servendo una base totale di clienti pari a circa 400.000 persone, con una produzione di 12,6 milioni km / anno. Con l’obiettivo di fornire i migliori standard qualitativi, CTM è certificata EN ISO 9001, mentre 27 linee sono certificate secondo la UNI EN 13816, allo scopo di mettere il cliente al centro dell’intero sistema costituito dal servizio di trasporto.

Il servizio di trasporto di CTM è operativo 365 giorni all’anno, garantito da una forza lavoro di circa 750 dipendenti, di cui circa 560 appartenenti al personale di movimento (conducenti e addetti all’esercizio).

Nel corso degli anni CTM ha compiuto interventi significativi in materia di mobilità, come ad esempio: l'installazione di semafori intelligenti; l’introduzione di sistemi per il monitoraggio e la

(2)

gestione del traffico stradale, nonché l’informazione in tempo reale sui dati di traffico, circolazione e parcheggio; l’adozione del sistemi AVM di monitoraggio e controllo della flotta; l’introduzione di pannelli a messaggio variabile; l’uso di dispositivi per la priorità semaforica; l’avvio di sistemi web e dispositivi mobili per l'accesso in tempo reale alle informazioni sul servizio. Tutti questi progetti hanno consentito di migliorare la mobilità complessiva nell'area urbana di Cagliari e aumentare l'attrattiva e l'efficienza del sistema di trasporto pubblico locale, consentendo di raggiungere, attraverso un modello di mobilità sostenibile, un miglioramento complessivo della qualità della vita.

Un importante sforzo a favore della mobilità sostenibile è stato effettua da CTM, negli ultimi anni, tramite il rinnovamento quasi totale del suo parco mezzi. Il primo passo è stato compiuto nel 2010, quando, con un’operazione di leasing finanziario, sono stati acquistati 171 nuovi autobus (quasi il 73% dell'intera flotta) di tipologie diverse (7m, 8m, 10m, 12m, and 18m). Un ulteriore step è stato compiuto nel 2012, avvalendosi di finanziamenti regionali e nazionali, con la sostituzione di un primo lotto di 16 filobus e, infine, nel 2015, con il completamento del rinnovo del parco filobus tramite l'acquisto di 16 nuovi veicoli (14 in autofinanziamento e 2 acquistati con il finanziamento del Ministero dell’Ambiente), di cui 6 ZEV, alimentati per la marcia autonoma con tecnologie innovative (batterie al Titanato di Litio), utilizzati nella Demo di Cagliari del progetto europeo ZeEUS, di cui si fornisce descrizione nel successivo paragrafo.

Seguendo le best practice adottate ormai da anni dall’azienda, nelle specifiche dei capitolati di gare per l'acquisto di nuovi veicoli, è stata posta particolare attenzione agli aspetti ambientali, al confort (tutti i veicoli sono dotati di aria condizionata) e all’accessibilità, in particolare per le persone disabili con mobilità limitata.

Gli interventi di svecchiamento del parco filoviario portano una riduzione complessiva della età media della flotta da 12,7 anni (al 31 dicembre 2015) a 2,0 anni (maggio 2016).

IL PROGETTO ZeEUS

Il progetto di ricerca europeo ZeEUS (http://zeeus.eu/), acronimo per Zero Emission Urban Bus System (Grant Agreement n°605485), cofinanziato dalla Commissione Europea e portato avanti, sotto la guida della UITP, da un consorzio formato da Enti Territoriali e Locali, Aziende di Trasporto, Società costruttrici di veicoli, Società produttrici di energia, Centri di ricerca ed Università.

Il progetto, dalla durata di 42 mesi, ha a disposizione un budget totale di 22,5 milioni di Euro, di cui 13,5 milioni finanziati direttamente dalla Commissione Europea, tramite la Direzione Generale della Mobilità e dei Trasporti, attraverso il 7° Programma Quadro di Ricerca e Sviluppo (FP7- TRANSPORT – 2013 – MOVE – 1).

Scopo del progetto è l’estensione di soluzioni di mobilità full-electric per il trasporto pubblico locale, in coerenza con gli obiettivi della Commissione Europea di creare un sistema di trasporto competitivo e sostenibile, dal punto di vista ambientale ed economico, individuando ed analizzando diverse opzioni inerenti l’elettrificazione di bus urbani e sviluppando raccomandazioni per progetti analoghi, riguardo agli aspetti tecnici, operativi ed ai costi. Il progetto ha inoltre lo scopo di sviluppare un focus sulle tecnologie e sulle soluzioni innovative già mature, quindi ben al di là della fase prototipale, da poter applicare in contesti operativi di trasporto pubblico urbano.

Per raggiungere i suoi scopi, il progetto ZeEUS prevede la sperimentazione, in linee operative reali, di diverse ed innovative tecnologie elettriche, per la propulsione e la ricarica di autobus e filobus elettrici, in 10 siti dimostrativi sparsi per tutta l’Europa: Barcellona, Bonn, Cagliari, Londra, Münster, Parigi, Plzen, Randstad, Stoccolma, Varsavia.

Grazie alla varietà geografica e alle differenze topografiche delle città prescelte, sarà possibile validare la fattibilità tecnico-economica-ambientale delle diverse tecnologie impiegate nei test dimostrativi, perseguendo gli obiettivi principali fissati per il progetto:

 Estensione di soluzioni full-electric fino al nucleo delle reti urbane di trasporto pubblico, composte da veicoli ad alta capacità di carico.

 Valutazione della fattibilità economica, ambientale e sociale dei sistemi di trasporto pubblico elettrici, attraverso scenari operativi reali in tutta Europa.

(3)

 Diffusione sul mercato europeo di autobus elettrici, attraverso strumenti di supporto dedicati e azioni mirate.

 Supporto ai decisori (enti, autorità nazionali e locali, ecc.) con le linee guida e strumenti utili per valutare "se", "come" e "quando" introdurre sistemi di trasporto pubblico locale completamente elettrificati.

IL PROGETTO ZeEUS a Cagliari

Il ruolo di CTM, all’interno del progetto ZeEUS, è quello di sperimentare l’utilizzo di una flotta di filobus ZEV alimentati con tecnologie innovative di batterie per la marcia autonoma, allo scopo di valutarne l’efficienza, l’affidabilità e le performance in servizio di linea, nonché raffrontarne le prestazioni con filobus dello stesso modello e marca, ma equipaggiati con un motogeneratore diesel per lo svolgimento della marcia autonoma, nonché con autobus Diesel tradizionali, nelle stesse condizioni di esercizio.

Il budget previsto per CTM è pari a 995.343 €, di cui 524.367 € finanziati dalla UE.

Gli obiettivi principali del test dimostrativo di Cagliari (WP27 – Cagliari Demo Test) sono i seguenti:

 Esaminare le varie voci di costo associate ai filobus elettrici di nuova generazione (acquisto, manutenzione, costo del ciclo di vita, consumi, ecc.) e compararle con quelle relative ai veicoli tradizionali oggi in servizio.

 Analizzare l’impatto ambientale dei veicoli ZEV, comparandoli con i veicoli della flotta attuale di CTM.

 Effettuare un’indagine sullo stato di soddisfazione dei clienti/utenti riguardo le caratteristiche (confort, vibrazioni, rumore, ecc.) dei nuovi filobus full-electric.

 Valutare i feedback degli autisti e degli addetti alla manutenzione sulle prestazioni dei nuovi filoveicoli e sulle loro caratteristiche di affidabilità e manutenibilità.

 Analizzare le prestazioni delle batterie (tempi di ricarica, decadimento, ecc.) e dei sistemi di ricarica.

Il test dimostrativo di ZeEUS a Cagliari, iniziato il 5 Marzo 2016 e la cui conclusione è prevista per il 31 Marzo 2017, si svolge lungo una linea di servizio urbano appositamente studiata da CTM per il progetto. Tale linea è stata concepita sulla base di un lavoro preliminare di pianificazione dei percorsi, individuando le zone che permettessero di sfruttare al meglio le caratteristiche principali del veicolo in modalità ZEV, ossia la circolazione in zone di particolare pregio urbanistico o ambientale in modalità di marcia autonoma a batterie, garantendo il pieno sfruttamento delle potenzialità del sistema di propulsione, accumulo e rilascio di energia.

La linea di servizio individuata per il percorso di test, nominata Linea 5-ZeEUS, ha le seguenti due configurazioni: linea invernale, attiva dal 16 settembre al 10 giugno; linea estiva, attiva tutti i giorni feriali dal 11 giugno al 15 settembre e nei giorni festivi dal 12 giugno al 31 ottobre.

(4)

Profilo di missione filobus nella linea 5 ZeEUS.

Percorrenza media annua 60.000 km, 21.000 km in marcia autonoma;

Percorrenza massima annua 72.000 km, 24.000 km in marcia autonoma Durata media del servizio giornaliero 15 h

Durata massima del servizio

giornaliero 20 h

Percorrenza massima giornaliera 400 km

Pendenza massima 11%

Regime di marcia tipico del servizio pubblico urbano (stop and go)

Fondo stradale cittadino e suburbano, oltre il 25% del percorso dissestato Portata passeggeri 75% del nominale almeno di 6 ore al giorno

Utilizzo impianto di climatizzazione superiore al 70% rispetto alla percorrenza annua Utilizzo pedana per disabili occasionale

Tipologia di impiego ambiente salino Tensione della linea di contatto 750 Vcc (+20%; -33%)

Linea 5-ZeEUS INVERNALE

La scelta di individuare il percorso di prova Linea 5-ZeEus (filoviaria) è stata effettuata sia per la variegata morfologia del percorso, sia per le zone di importanza storico–culturale che attraversa.

Essa rappresenta uno degli assi portanti della viabilità cittadina poiché assicura il collegamento a due quartieri ad alta densità abitativa; serve i nodi della stazione ferroviaria e autostazione;

consente l'interscambio di numerose linee cittadine; attraversa zone a elevato pregio turistico (Castello, colle di San Michele, Basilica di Bonaria,) e elevata affluenza (Università, Teatro, Uffici Comunali, Municipio, Regione, Fiera campionaria, Stadio Amsicora, diversi Istituti Scolastici e Impianti Sportivi).

Dal punto di vista delle caratteristiche morfologiche del tracciato è la linea di maggior impegno per i filobus visto che, in alcuni tratti si raggiungono pendenze assai elevate (andata: Via Is Mirrionis 7,5%, Piazza d’Armi 6,9%; ritorno: Via della Pineta 5,8%, Via Pola 9,2%, Via Merello 7,9%, Via Bacu Abis 7,3%). Il tratto di marcia autonoma ZEV a batteria è di circa 1,2 km, corrispondente al tratto centrale adiacente il porto ed il centro storico cittadino.

Di seguito si riporta il profilo altitudinale della linea 5-ZeEUS invernale:

Linea 5-ZeEUS ESTIVA

Durante il periodo estivo è prevista l’estensione della Linea 5-ZeEUS, inserendo un tratto di percorso che si snoda lungo il Viale Poetto, fino ad arrivare a costeggiare il lungomare per un tratto di spiaggia lungo circa 3 km avente come capolinea l’Ospedale Marino, in cui verrà localizzata la stazione di ricarica fissa. Questo prolungamento è stato istituito per agevolare l’afflusso dell’utenza al lungomare Poetto, che rappresenta la spiaggia più rinomata e frequentata di Cagliari e dell’hinterland.

Questo tratto di litorale, tuttora oggetto di importanti modifiche dal punto di vista della circolazione stradale che hanno portato, tra l’altro, all’istituzione di una zona a traffico limitato (ZTL), rappresenta un ambiente di estremo pregio dal punto di vista naturalistico, poiché adiacente al parco di Molentargius (area umida protetta), pertanto, la scelta di integrare questa tratta al percorso della linea sperimentale per i nuovi filobus, è di particolare interesse ai fini della

(5)

preservazione dell’ecosistema dalle conseguenze derivanti dall’ inquinamento ambientale ed acustico prodotto dalla circolazione veicolare.

Dal punto di vista plano altimetrico la parte aggiuntiva di tracciato, quasi del tutto pianeggiante, non presenta un onere particolarmente gravoso per i filobus. L’altezza del tracciato, infatti, varia da un minimo di 0,75 m s.l.m. (localizzato in prossimità della spiaggia) ad un massimo di 4,60 m s.l.m.

(nel Viale Poetto), con pendenza massima di circa 1,8%. Tale tratto, tuttavia, risulta estremamente provante per le batterie, essendo interamente percorso (circa 4,5 km continuativi) in modalità di marcia autonoma.

Di seguito si riporta il profilo altitudinale della linea 5-ZeEUS estiva:

Aspetti principali delle due configurazione (invernale-estiva) della linea 5 ZeEUS.

Linea 5 ZeEUS Invernale Linea 5 ZeEUS Estiva

Lunghezza Linea 17,1 25,6

Corse giornaliere per veicolo 10 + 10 12 + 12

Numero massimo di corse giornaliere 13+13 13+13

Giorni operativi annuali 229 104

Distanza media tra le fermate 250 m 300 m (max.)

Distanza media giornaliera percorsa

178 km

(31 in marcia autonoma – 17%)

213 km

(101 in marcia autonoma - 47 %)

Numero di veicoli in linea 10 15

Frequenza 8 minuti 8 minuti

Velocità commerciale 13,3 km/h 13,3 km/h

La linea 5 ZeEUS, durante il periodo di sperimentazione previsto dal progetto, è utilizzata contemporaneamente come “demo line” e “control line”. Nella “demo line” vengono analizzati, in condizioni reali di servizio, due diversi modelli di filobus ZEV dotati di batterie innovative al Titanato di Litio. Nella “control line” vengono analizzati gli autobus tradizionali, alimentati con motore di trazione Diesel, e i filobus a trazione elettrica di tipo asincrono ad azionamento IGBT e dotati di motogeneratore ausiliario diesel per la marcia autonoma.

La scelta di operare simultaneamente con le due linee (Demo Line e Control Line) consente di ottenere un confronto probante, dal punto di vista scientifico, poiché tutti i veicoli si trovano ad operare contemporaneamente con le stesse condizioni al contorno (caratteristica della linea, condizioni del traffico, condizioni meteo, ecc.)

La flotta di veicoli utilizzati nella Demo di Cagliari, tutti di lunghezza 12 metri, è di seguito sintetizzata:

 DEMO LINE

o Solaris T12 ZEV (batterie) N° 2 Veicoli

o Van Hool A330T ZEV (batterie) N° 4 Veicoli

 CONTROL LINE

o Solaris T12 EV (motogeneratore Diesel) N° 5 Veicoli o Van Hool A330T EV (motogeneratore Diesel) N° 5 Veicoli o Autobus Diesel (MCI Diesel Euro V EEV) N° 2 Veicoli

Stazione di ricarica

(6)

I dati tecnici e le caratteristiche principali dei veicoli sono riportati di seguito:

Tipologia Filobus ZEV Filobus EV Filobus ZEV Filobus EV Autobus Modello Solaris Trollino

T12

Solaris Trollino T12

Vossloh Kiepe Van Hool A330T

Mercedes Citaro O530N

Anno 2015 2012 2015 2015 2010

Motore di Trazione

Elettrico: max potenza 160 kW at 1928 rpm, coppia max. 1760 Nm a 1928 rpm.

Elettrico: max potenza 160 kW at 1928 rpm, coppia max 1760 Nm a 1928 rpm.

Elettrico: max potenza 160 kW at 1477 rpm, coppia max 1400 Nm a 1477 rpm.

MCI: max.

potenza 210 kW at 2200 rpm, peak torque 1120 Nm a 1600 rpm.

Traction

Inverter IGBT tipo SJ3 IGBT tipo SJ3 IGBT IGBT /

Batterie

Nano Lithium Titanate Battery Module, Potenza nominale: 160 kWh.

/

Lithium Titanate Battery LTO (Li4Ti5O12), Potenza nominale: 100 kWh.

/ /

Sistema di recupero dell’energia

Sistema di recupero dell’energia in frenata

/

Autonomia 11,6 km (Batteria)

256 km

(MCI ausiliario)

5,0 km (Batteria)

200 km

(MCI ausiliario)

701,7 km (MCI) Capacità 83 persone

(25 seduti)

83 persone (25 seduti)

N° di porte 2 3 2 2 3

Altro

Aria condizionata Videosorveglianza Sistema

Multimediale di bordo

Rampa per accesso ai disabili con ridotta mobilità

Aria condizionata Videosorveglianza Sistema

Multimediale di bordo

Aria condizionata Videosorveglianz a

Sistema Multimediale di bordo

Aria condizionata Videosorveglianz a

Aria

condizionata Videosorveglia nza

(7)

In corrispondenza del messa in servizio dei nuovi veicoli, CTM ha effettuato corsi specifici di formazione, rivolti sia ai conducenti che al personale di manutenzione, riguardanti l’utilizzo e la gestione dei mezzi ZEV. In particolare per gli operatori d’esercizio è stata prevista una parte teorica sulle caratteristiche tecniche generali dei nuovi filobus, nonché una parte pratica concernente l’utilizzo ottimale in servizio di tali veicoli, con particolare attenzione ai processi di gestione della carica delle batterie (frenata rigenerativa, gestione della potenza, soste di ricarica, stile di guida, etc.). Per i manutentori è stato effettuato un corso teorico-pratico avente come obiettivo quello di fornire tutti gli strumenti volti all’acquisizione della tecnica di base del filoveicolo e di tutte le modalità operative che ne consentano la corretta effettuazione della manutenzione ordinaria e straordinaria.

I filobus della linea 5 ZeEUS, durante lo svolgimento del regolare servizio, sono alimentati tramite la linea di contatto di esercizio pari a 750 Vcc (+ 20%; - 33%). La rete filoviaria CTM, lunga circa 54,9 km, di cui 36,9 di linea di esercizio, è alimentata da 4 sottostazioni ciascuna dotata di due gruppi di conversione trasformatore-raddrizzatore della potenza di 750 kW alla tensione di alimentazione di 15 kV. Le linee sono rigide con scambi a lancio di corrente. Il bifilare della linea di contatto è costituito da doppio conduttore in filo di rame elettrolitico (CU ETP UNI 5649) della sezione nominale di 100 mm2.

La rete è dotata di un sistema di telecontrollo che rileva e comunica al Centro di gestione, presso il Deposito CTM, il valore di tensione e la continuità metallica della linea ed in caso di avaria invia un allarme al centro di gestione con l’apertura degli extrarapidi della s.s.e. di alimentazione della tratta.

Le tratte a vuoto, dal deposito mezzi all’immissione in linea (circa 3 km), sono effettuate in marcia autonoma a batterie (per i ZEV) o con il motogeneratore Diesel (filobus tradizionali).

La fase di ricarica delle batterie, sia durante l’esercizio che durante lo stazionamento presso il Deposito CTM, viene effettuata tramite la linea di contatto (750 Vcc).

Dall’analisi del percorso, dal profilo di missione e dalle caratteristiche energetiche dei nuovi filobus è emersa la necessità di una nuova infrastruttura di ricarica, da posizionare nella prossimità del capolinea (Ospedale Marino). Dalle valutazioni effettuate, in relazione alla zona di elevato interesse ambientale, si è deciso per l’acquisto e l’installazione di una stazione di ricarica fissa che determinasse il minor impatto ambientale, progettata in conformità alle caratteristiche (750 Vcc) di alimentazione della linea di contatto filoviaria in esercizio di CTM. La stazione, le cui caratteristiche tecniche sono riportate nella tabella seguente, ha il compito di garantire, durante il periodo di sosta al capolinea del filobus, il ripristino dello stato di carica delle batterie (SOC) per la ripresa della successiva corsa, così come previsto dal programma di esercizio.

Nella tabella di seguito si riportano le caratteristiche tecniche stazione di ricarica fissa

Tensione di alimentazione: 400 V (i 5%)

Frequenza: 50 Hz

Tensione nominale d'uscita: 750 Vcc (i 5%) Corrente nominale d'uscita: 100 A

Corrente max. di uscita: 110 A Tipologia di connessione: ponte trifase

Semiconduttore: diodo

Temperature ambiente di funzionamento:

40°C (min 0°C)

Dimensioni (indicative): 1.000 x 1.000 x 2.200 (mm) LxPxH

Peso (indicativo): 600 kg

(8)

Per ovviare ai casi di emergenza e garantire la massima flessibilità nelle attività sperimentali, soprattutto nell’ottica di garantire la continuità del servizio, si è deciso inoltre di procedere con l’acquisto di una stazione di ricarica mobile, costituita da un motore a combustione interna da 31,5 kW (1500 RPM) accoppiato ad un alternatore di tipo standard con potenza di 26,4 kW a 380V e 50 Hz.

L’analisi delle prestazioni delle varie tipologie di veicoli viene effettuata attraverso la comparazione di 97 indicatori chiave (Key Performance Indicators), suddivisi nelle categorie riportate in tabella:

Nella categoria “People” rientrano tutti quelli indicatori legati all’utilizzo di risorse umane (autisti, personale manutenzione, ecc.) necessarie per la sperimentazione e i feedback sui nuovi veicoli full-electric da parte degli operatori e degli utenti/clienti.

Nella categoria “Profit” sono presenti i KPI relativi alla fattibilità economica dell’utilizzo dei nuovi mezzi, come i costi (acquisto, gestione, manutenzione, energia, ecc.) e i ricavi (da biglietti e abbonamenti, incentivi, ecc.).

Alla voce “Planet” si associano tutti quelli indicatori relativi alla compatibilità ambientale dei veicoli (emissioni, rumorosità, produzione di rifiuti, ecc.)

Infine, nella categoria “Technical and Operational Data” compaiono tutti i KPI associati ai vari aspetti tecnici ed operativi legati al servizio in linea dei veicoli, quali: caratteristica della linea (lunghezza, velocità commerciale, condizioni della strada, tempi di sosta al capolinea, numero di fermate, ecc.); caratteristiche dei veicoli (potenza, autonomia, sistema di climatizzazione, peso a vuoto, capacità, ecc.); consumi di combustibile e/o energia elettrica; caratteristica dei sistemi di ricarica per i veicoli ZEV (n. eventi di ricarica, ricariche al deposito e ai capolinea, energia ricaricata, ecc.); parametri affidabilistici (affidabilità dei veicoli e del servizio, manutenibilità, guasti, ore operative di servizio, durata delle batterie, ecc.).

L’origine e l’acquisizione di tutti gli indicatori varia, secondo che essi siano dati globali di progetto (es. i dati di targa del veicolo o i dati di progetto della linea) o dati associati al singolo veicolo (es.

distanza percorsa giornalmente, combustibile/energia consumata, ecc.). Anche la frequenza di campionamento dei vari KPI varia secondo la grandezza di misura, passando dal campionamento giornaliero a quello mensile, annuale e una tantum.

I dati associati al funzionamento dei singoli veicoli (distanze, consumi, anomalie ecc.), sono comunicati dalle varie centraline dei bus tramite il protocollo CAN-BUS; la lista dei parametri resi disponibili in lettura su un apposito connettore (standard SAE J1939) è stata specificata in sede di capitolato di acquisto dei filobus.

I segnali provenienti dai vari sistemi del veicolo, sono inviati verso un apposito dispositivo di registrazione “black box” prodotto dalla TEQ per i Solaris Trollino T12 e dalla Vossloh Kiepe per i filobus Van Hool A330T. Tali apparati, appositamente “personalizzati” sulla base delle specifiche del progetto, hanno il compito di elaborare e registrare i parametri di funzionamento dei veicoli durante l’esercizio dei mezzi, nonché fornire utili informazioni sullo stato di degrado dei sistemi di bordo al personale addetto alla manutenzione. I dispositivi, inoltre, garantiscono l’archiviazione e lo scarico dei dati in formato standard (.csv o .xls), per una loro successiva analisi.

Alcuni parametri fondamentali (km di percorsi, energia consumata nel servizio ecc…) del veicolo sono inoltre acquisiti, sempre tramite CAN-BUS SAE J1939, dal dispositivo di bordo AVM in possesso di CTM, utilizzato per il monitoraggio in tempo reale della flotta in servizio. Tali dati vanno a confluire nei sistemi gestionali di CTM (database AVM, SAP) per la consuntivazione dell’esercizio e la gestione della manutenzione dei mezzi.

I dati acquisiti (KPI) dai veicoli durante la Demo Test del progetto, vengono verificati e analizzati da un Team di CTM che provvede ad inserirli un sw gestionale (SoFi), appositamente sviluppato su

(9)

incarico della Comunità Europea da parte da una società specializzata e personalizzato secondo le richieste di ogni dimostratore che vi accede tramite un portale WEB. Gli indicatori inseriti nel sistema SoFi, sono resi disponibili al gruppo di validazione della Demo Cagliari, composto da un team di ricercatori e docenti facenti capo all’Università di Roma “La Sapienza”, che hanno il compito di validare i dati ed effettuare i previsti report periodici che saranno inviati al capofila del progetto (UITP) e successivamente alla Comunità Europea per la verifica del lavoro svolto e la comparazione dei risultati di Cagliari con quelli ottenuti dalle altre 9 città facenti parte del progetto ZeEUS per la fase dei Demo Test.

I PRIMI RISULTATI

Il test dimostrativo del progetto ZeEUS a Cagliari è iniziato il 5 Marzo 2016, con l’immissione in servizio, nella Linea 5 ZeEUS, di 9 veicoli appartenenti alle seguenti tre categorie di veicoli:

 DEMO LINE

o Solaris T12 ZEV (batterie) N° 2 Veicoli

 CONTROL LINE

o Solaris T12 EV (motogeneratore Diesel) N° 5 Veicoli o Autobus Diesel (MCI Diesel Euro V EEV) N° 2 Veicoli

L’immissione in servizio, nella Linea 5 ZeEUS, dei Van Hool A330T (nelle due versioni a batteria e con motogeneratore ausiliario Diesel) avverrà al termine dell’espletamento delle procedure di omologazione, collaudo e accettazione, previste per la fine della primavera.

Dall’avvio della fase di esercizio della Demo (5 marzo 2016), i mezzi della flotta di CTM assegnati al progetto hanno percorso complessivamente 41.541 km (al 09 aprile 2016) in 30 giorni di servizio feriali, di cui circa 37.200 km in linea.

Nel periodo di riferimento, i due Trollino T12 ZEV hanno percorso complessivamente 9.170 km, di cui circa 1.687 km percorsi in marcia autonoma a batteria (18,4% della distanza totale percorsa).

Le famiglie di veicoli adoperate nella fase di test hanno fatto registrare percorrenze medie molto simili: i Solaris Trollino ZEV hanno percorso mediamente 4.585 km/veicolo, i Solaris Trollino con motogeneratore hanno percorso mediamente 4.254 km/veicolo e infine i Citaro hanno percorso circa 5.550 km/veicolo.

Di seguito si riporta la tabella di sintesi delle percorrenze nel periodo:

Famiglia di Veicoli Linea N°

veicoli

Km totali percorsi (dal 05/03 al 09/04 2016)

[km]

Percorrenza media per veicolo

[km/veicolo]

Solaris Trollino T12 - ZEV Demo Line 2 9.170 4.585

Solaris Trollino T12 - Diesel Control Line 5 21.272 4.254

Autobus Diesel (Euro V EEV) Control Line 2 11.099 5.550

Totale 9 41.541 4.616

(10)

Nella figura di seguito si riporta il dettaglio delle percorrenze dei veicoli in esame:

Il livello di disponibilità delle famiglie di veicoli, calcolato come il rapporto (espresso in percentuale) tra i giorni di disponibilità dei veicoli (sono esclusi dal conteggio i fermi per atti vandalici e sinistri) e i giorni totali di servizio programmati nei primi 30 giorni di esercizio nella linea 5 ZeEUS, presenta valori molto simili per quanto riguarda i filobus Trollino nella dotazione ZEV (pari al 83%) e per i Trollino con motogeneratore Diesel (pari al 73%), i due autobus diesel hanno fatto registrare nello stesso periodo un valore pari al 100%.

Di seguito si riporta una tabella di sintesi del Livello di disponibilità per famiglie di veicoli nel periodo (dal 5 marzo 2016 al 9 aprile 2016):

(11)

Durante il primo periodo della Demo (dal 5 al 9 aprile 2016), sono stati contabilizzati i consumi dei vari veicoli (litri di gasolio e energia elettrica), ricondotti in consumi specifici di energia primaria secondo i coefficienti di conversione definiti da FIRE per l’anno 2015.

Nella tabella di seguito sono stati riportati in sintesi i consumi energetici per famiglia di vetture:

Dai dati emerge che il consumo specifico di energia primaria espresso in [gep/km] minore risulta essere quello dei veicoli Trollino T12 ZEV, con 351 gep/km, seguito dai Trollino T12 con motogeneratore Diesel ausiliario, aventi un consumo medio di circa 399 gep/km, infine gli autobus con MCI Diesel Euro V EEV, che hanno fatto rilevare un consumo specifico medio di circa 412 gep/km.

Nella figura di seguito si riporta la sintesi per famiglia di veicoli dei Consumo Specifico di Energia Primaria:

IN SINTESI

CTM, è da sempre focalizzata a perseguire modelli di mobilità sostenibile, attraverso il contenimento della spesa energetica e la riduzione dell’impatto ambientale nel contesto in cui opera, a tal fine è attivamente impegnata, dal luglio 2014, nel progetto Europeo ZeEUS (Zero Emission Urban Bus System).

(12)

Il progetto, cofinanziato dalla Commissione Europea nell'ambito del 7° Programma Quadro di Ricerca e Sviluppo, portato avanti da un consorzio di 40 partner, operanti sotto la guida della UITP (International Association of Public Transport), prevede l’analisi, in condizioni di servizio reale, di differenti soluzioni innovative per la propulsione di veicoli elettrici ad alta capacità destinati al trasporto pubblico locale, operanti in 10 siti dimostrativi dislocati nei diversi paesi Europei.

Nell’ambito di tale progetto, CTM, ha l’obiettivo di analizzare, durante il normale l’esercizio di linea, le performance di una flotta di filobus (ZEV) alimentati in marcia autonoma con tecnologie innovative di batterie, e di confrontarne i risultati rispetto a dei veicoli tradizionali (filobus con motogeneratore ausiliario diesel per la marcia autonoma e autobus con motore di trazione diesel).

A questo scopo, CTM ha completato una serie di attività preparatorie alla fase dimostrativa in linea, come la progettazione della linea (Linea 5-ZeEUS), la definizione delle caratteristiche tecniche dei filoveicoli in test, dei sistemi di ricarica delle batterie e l’espletamento delle gare di l’acquisto, la selezione del sistema di acquisizione dati, l’identificazione degli indicatori (KPI) per l’analisi e il confronto delle prestazioni dei veicoli.

La sperimentazione in linea è stata avviata il 5 marzo 2016 e si concluderà il 31 marzo del 2017.

Dall’analisi dati acquisiti sui veicoli adoperati per la fase della Demo di Cagliari, si possono trarre delle prime considerazioni iniziali, per il momento ancora parziali (relative ai primi 30 giorni di esercizio), sulle performance dei filobus full-electric in raffronto agli altri mezzi dotati di tecnologie con motore termico standard in esercizio nella linea 5 ZeEUS.

Dal confronto dei dati acquisiti nei 10 siti dimostrativi del progetto si attendono importanti indicazioni concernenti la fattibilità tecnico-economica-ambientale delle diverse tecnologie adoperate per la propulsione di mezzi full-electric per il trasporto pubblico in ambito urbano;

indicazioni che potranno costituire la base dati su cui gli enti decisori potranno operare per lo sviluppo e l’adozione di nuove tecnologie al servizio della mobilità sostenibile.

Nello specifico l’obiettivo della Demo di Cagliari è quello di dimostrare la validità dei filobus come mezzo di trasporto collettivo in ambito urbano in diverse realtà.

La marcia autonoma a batteria ne consente l’impiego a zero emissioni in contesti di particolare pregio sotto il profilo monumentale e ambientale evitando l’impatto visivo della linea filoviaria e/o l’estensione del servizio senza rilevanti investimenti in infrastrutture.