1 L’Alta Velocità
1.1 Premesse
Le linee ad Alta Velocità rappresentano per il trasporto ferroviario quello che le autostrade sono nel trasporto su gomma: delle vere e proprie “autostrade della ferrovia”, cioè nuove linee particolarmente attrezzate, con caratteristiche geometriche del tracciato (basso indice di tortuosità), soluzioni infrastrutturali e sistemi di sicurezza della marcia che consentano ai treni di raggiungere i 250-300 km/h, senza dover sottostare alle classiche limitazioni che caratterizzano le normali linee ferroviarie (attraversamenti di stazioni e di nodi ferroviari, passaggi a livello, ecc…), riducendo quindi notevolmente i tempi di percorrenza su lunghe tratte ferroviarie.
Nel panorama mondiale i sistemi Alta Velocità realizzati si differenziano per due differenti
“filosofie”:
sistemi a traffico specializzato, destinati esclusivamente al servizio viaggiatori;
sistemi a traffico misto, destinati sia al servizio viaggiatori che al servizio merci pesante.
In sintesi le due scelte, dal punto di vista fisico, si caratterizzano per i valori accettati di pendenza e di carico per asse delle linee:
i sistemi “specializzati “ ammettono pendenze molto elevate (fino al 35‰) e carichi per asse limitati (17 tonnellate o 170 kN/asse);
i sistemi a traffico misto limitano le pendenze a valori molto bassi (8÷11‰), ad esempio definiti sulla linea direttissima “DD” Roma – Firenze), ma accettano pesi per asse più elevati (225 kN/asse).
I sistemi specializzati, fin dalle loro prime realizzazioni, hanno puntato a valori di velocità massima di linea molto elevati (300km/h del TGV Parigi – Lione), mentre quelli a traffico misto hanno limitato, sempre nelle prime realizzazioni, le velocità massime di linea a 250 km/h (la citata DD Roma – Firenze).
I sistemi specializzati sono stati adottati in un contesto di rete con ampi margini di capacità (come la rete francese) o dove, come in Giappone ed in Spagna, lo scartamento della rete esistente (ridotto in Giappone e largo, 1.676 mm in Spagna) rendeva impossibile ipotizzare lo scambio del materiale rotabile fra le linee esistenti e quelle di nuova costruzione.
I sistemi a traffico misto, adottati in Italia per la Direttissima Roma – Firenze e in Germania, prevedono invece la linea AV integrata ai tracciati esistenti, una sorta di “quadruplicamento” con
numerose interconnessioni, in modo da rendere accessibile l’infrastruttura ad una grande varietà di convogli e consentire un miglioramento dell’esercizio per tutte le tipologie di treni.
L’evolversi della tecnologia del materiale trainante e le possibilità offerte dall’affermarsi sui locomotori dell’elettronica di potenza hanno reso sempre meno differenziati i due sistemi, tanto che il sistema italiano AV prevede per la pendenza massima:
sulla Milano – Napoli il 18‰ (successivamente portato al 20,5‰ sulla Roma – Napoli);
sulla Torino – Venezia il 15‰;
sulla Milano – Genova il 18‰.
Nel 1990 i Paesi dell’Unione Europea, assieme alla Svizzera, per dare una risposta adeguata alla domanda di mobilità, caratterizzata da un incremento annuo tale da saturare l’offerta dei sistemi di trasporto europei terrestre ed aereo, sempre più oppressi da preoccupanti fenomeni di congestione, hanno ritenuto necessario mettere a punto un Piano Direttore dell’Alta Velocità ferroviaria, sia allo scopo di evitare la saturazione dell’intero sistema dei trasporti, sia per indirizzare quest’ultimo verso forme compatibili con la vivibilità dell’ambiente.
Vale la pena sottolineare che il programma delle linee ad Alta Velocità è recepito a livello europeo ed è compreso nella Rete ferroviaria TransEuropea (RTE), che si pone come obiettivo quello di consentire la libera circolazione delle persone e delle merci nel territorio dell’Unione Europea.
La direttiva 96/48CE del Consiglio dell’Unione Europea stabilisce, per la rete ad Alta Velocità, le condizioni da soddisfare per realizzare l’integrazione con il sistema europeo e l’interoperabilità: si parla di Specifiche Tecniche di Interoperabilità (STI), esse riguardano il progetto, la costruzione e la gestione delle infrastrutture e del materiale rotabile che concorrono al funzionamento del sistema europeo AV.
L’Italia è presente nella rete europea con il sistema italiano Alta Velocità/Alta Capacità, AV/AC, costituito da 1.300 km di nuove linee, 1.900 km di linee da ristrutturare e 300 km di linee di collegamento e si allaccia al sistema europeo con le relazioni Torino – Lione, Milano – Basilea e Verona – Monaco. Il termine Alta Capacità è stato utilizzato per sottolineare le caratteristiche delle nuove linee, nate per l’Alta Velocità, ma concepite anche come integrazione e potenziamento dell’infrastruttura esistente con un utilizzo aperto pure a convogli non espressamente dedicati all’AV, per migliorare il trasporto di passeggeri e merci lungo le direttrici interessate.
1.2 L’Alta Velocità in Italia
La rete ferroviaria italiana, nella sua configurazione generale è stata costruita in grandissima parte nella seconda metà del XIX secolo ed in particolare negli anni dal 1860 al 1900. In questo periodo furono realizzate le direttrici principali che ancora oggi costituiscono gli assi portanti dell’attuale sistema ferroviario nazionale.
Nella prima metà del secolo scorso, anni ‘30, furono realizzate altre importanti opere che andarono ad accrescere il patrimonio infrastrutturale esistente. Due di queste opere costituiscono ancora oggi elementi infrastrutturali di primaria importanza, che hanno consentito di elevare notevolmente il livello della capacità di trasporto lungo la “dorsale” ferroviaria nord - sud:
la linea Direttissima Bologna – Firenze su cui veniva realizzata la galleria ferroviaria per lungo tempo più lunga d’Europa;
la linea Direttissima Roma – Napoli (via Formia) che consentiva di raggiungere velocità dell’ordine dei 180 km/h.
Nella seconda metà del secolo scorso e, in particolare, tra l’inizio degli anni ‘70 e l’inizio degli anni ‘90, venne invece completata la linea DD Roma – Firenze, divenuta la moderna “Direttissima”
per antonomasia, sulla quale i treni veloci potevano viaggiare a 250 km/h.
Quest’opera era stata concepita dalle ferrovie dello Stato fin dagli anni ‘60, come una vera e propria linea ad alta velocità, con largo anticipo rispetto alle scelte successivamente operate dalle altre reti europee ed extraeuropee che, solo a partire dagli anni ‘80, davano avvio al “rilancio” dei propri sistemi ferroviari orientando alcune relazioni di trasporto verso caratteristiche prestazionali di alta velocità.
L’Italia detiene dunque un piccolo primato europeo: quello di essere stato il primo paese ad avviare la costruzione di una linea ad alta velocità. Purtroppo svariate vicissitudini, sia politiche, sia economiche, hanno allungato all’inverosimile i tempi di realizzazione, tanto che la “Direttissima” è stata completata nell’arco di 22 anni.
La realizzazione della Direttissima è seguita poi da una successiva fase di sviluppo della rete AV italiana, che prevede lo sviluppo di due assi principali: la dorsale Milano – Bologna – Firenze – Roma – Napoli e la trasversale Torino – Milano – Verona – Venezia – Trieste, inserita all’interno del
“Corridoio 5” Europeo, che passa a sud delle Alpi per collegare l’Europa Occidentale (Spagna e sud della Francia) con Kiev e l’Est europeo. Alcune tratte della rete AV sono già state aperte, altre sono in fase più o meno avanzata di realizzazione, mentre per altre siamo ancora alla fase progettuale.
1.2.1 La Direttissima Roma – Firenze
La Direttissima Roma – Firenze è stata la prima linea ferroviaria ad alta velocità realizzata in Europa.
La linea storica che collega Roma e Firenze (tratteggiata in bianco e rosso in Figura 1.2-1) presenta un andamento assai tortuoso, dato soprattutto dal fatto di essere nata dall’unione di diversi tronchi progettati in modo disorganico da enti diversi e con scopi diversi, senza prefiggersi un collegamento diretto tra le due città.
Il problema di rettificare le anse, le curve e controcurve, che rendevano lento il percorso di 315 km tra Roma e Firenze, si cominciò ad affrontare fin dagli anni ’50, considerato che l’asse dorsale
italiano. Vi furono studi, proposte e progetti per realizzare una serie di varianti per trasformarla in una direttissima, ma vennero accantonati. Solo dopo la seconda guerra mondiale finalmente si affermò il progetto di una linea che, anziché sostituire la vecchia linea Roma – Firenze, si affiancava a quella esistente, integrandosi con essa, ed era più rettilinea e più veloce ma soprattutto più corta: 237,5 km. Il progetto fu approvato e finanziato tra l’ottobre del 1968 e i primi mesi dell’anno dopo. Era, come già detto, il primo progetto di ferrovia ad alta velocità in Europa.
La linea Direttissima nasce dunque come raddoppio della linea lenta Roma – Firenze in modo da costituire un quadruplicamento tecnologicamente avanzato fra i due nodi terminali di Roma e Firenze. Le due linee sono interconnesse in corrispondenza delle località più significative della linea LL, allo scopo di consentire maggiore potenzialità ed elasticità di esercizio.
Partendo da Roma, la nuova linea Direttissima (tratto in blu in Figura 1.2-1) ha origine presso Settebagni, dove si stacca dal tracciato della cosiddetta “Linea Lenta”, e termina a Firenze Rovezzano.
La riduzione della lunghezza del tracciato è stata possibile, viste le caratteristiche orografiche del territorio attraversato, grazie alla realizzazione di ben 42 gallerie e 65 viadotti, che insieme coprono il 50% del percorso.
Figura 1.2-1 Roma - Firenze: Linee LL e DD
Le linee LL e DD, come già detto, comunicano grazie a 10 interconnessioni (Orte Sud, Orte Nord, Orvieto Sud, Orvieto Nord, Chiusi Sud, Chiusi Nord, Arezzo sud, Arezzo Nord, Valdarno Sud, Valdarno Nord), che permettono numerosi interscambi tra le due linee. In particolare, percorrendo la Direttissima da Roma verso Firenze, le interconnessioni “Sud” permettono di abbandonare la DD per tornare sul vecchio tracciato, mentre le interconnessioni “Nord” servono a lasciare la vecchia linea per immettersi su quella nuova. Ovviamente la cosa è speculare in senso inverso.
In una visione di sistema siffatto si veniva a conciliare e a compatibilizzare la duplice esigenza di riduzione drastica dei tempi di percorrenza dei treni a lungo percorso, con particolare riferimento ai viaggiatori, e dell’immediata fruibilità dei nuovi impianti da parte del materiale rotabile di rete, nella formula dell’alta velocità in regime di traffico misto. Formula questa tecnicamente più ardua, dal punto di vista dell’esercizio, dell’altra a regime specializzato, che, già avviata con successo dai giapponesi per la nuova linea del Tokaido (prima ferrovia AV al mondo, 1964), ha avuto la conferma del TGV sulla Parigi – Lione (1981).
Ma i vantaggi del sistema interconnesso in regime di traffico misto, oltre alla immediata utilizzazione dei nuovi tratti di linea veloci, si concretizzano anche in un’alta flessibilità delle circolazioni per la possibilità di immissione dei treni sull’una o sull’altra linea attraverso le interconnessioni, in una maggiore disponibilità di intervalli per la manutenzione dei binari e delle installazioni elettriche, nella possibilità di accelerare le relazioni viaggiatori anche su tratti intermedi e nella intermodalità per il traffico merci a grande gabarit, con la conseguenza di consentire un aumento della potenzialità degli impianti superiore alla somma delle due singole componenti (linea veloce e linea lenta).
Dal punto di vista dei lavori, possiamo suddividere la realizzazione della DD in quattro fasi, riconducibili ad altrettante sezioni della stessa. L’attivazione per tratte della DD, sintetizzata in Tabella 1.2-1, è stata resa possibile mediante l’utilizzo della linea storica Roma – Firenze e delle interconnessioni con il rimanente tracciato.
Tratta Lunghezza
(km) Inizio lavori Attivazione
Settebagni – Città della Pieve 122 1970 1977
Città della Pieve – Arezzo Sud 52 1976 1985
Arezzo Sud – Valdarno Nord 44 1984 1992
Valdarno Nord - Rovezzano 20 1970 1986
Tabella 1.2-1 Attivazione delle tratte della DD
Il 25 giugno 1970 è la data fatidica in cui ebbe inizio la storia della Direttissima con il via ai lavori dell'opera di maggiore spicco ed impegno: il viadotto sul Paglia (Figura 1.2-2), di 5.375 m di lunghezza, a 205 campate lineari di 25 m e 5 campate ad arco da 50 m, il più lungo viadotto d'Europa
ed uno dei più lunghi del mondo. I lavori erano iniziati con una previsione di durata di soli 5 anni; tale termine non venne però rispettato e bisognò attenderne sette per vedere i primi risultati.
Alla fine del 1973, a Firenze, l'UIC (Union Internationale des Chemins de Fer) presentava il Piano Direttore Ferroviario Europeo, che comprendeva anche la Direttissima; i partecipanti per l’occasione furono spettatori della messa in opera dell'ultima campata del Viadotto del Paglia. Nel mese di novembre 1976 i lavori della Direttissima furono oggetto di studio da parte di una delegazione di tecnici delle Ferrovie francesi interessati allo sviluppo di linee ad alta velocità.
Figura 1.2-2 Viadotto sul fiume Paglia
Il 24 febbraio 1977 fu una data storica; il primo tratto della Direttissima, da Settebagni a Città della Pieve per uno sviluppo complessivo di 122 km, veniva inaugurato ufficialmente. Era una tappa fondamentale della storia delle Ferrovie Italiane, prime in Europa ad avere una linea ad alta velocità, ma sarebbe stato presto dimenticata a causa dei successivi rallentamenti dei lavori imposti da mille ostacoli, il più dei quali di natura politica.
Bisognerà attendere il 29 settembre 1985 per i 52 km della tratta Città della Pieve - Arezzo Sud, il 30 maggio 1986 per i 20 km della Valdarno Nord - Rovezzano e infine il 31 maggio 1992 per i 44 km tra Arezzo Sud e Valdarno Nord.
L'entrata in funzione della linea ha da allora migliorato le comunicazioni nord-sud.
Essendo la Direttissima Roma – Firenze destinata all’esercizio ad Alta Velocità, è stata posta una particolare cura nella progettazione dell’infrastruttura e dell’impianto.
La DD non presenta attraversamenti a raso da parte di altre linee ferroviarie o di strade ed i raccordi con la LL sono privi di incroci. I binari ed i vari impianti ferroviari sono dotati di recinzione metallica alta 130 cm.
È stato adottato un armamento con rotaie tipo UIC-60, vale a dire rotaie da 60 kg/m saldate elettricamente e posate su traverse in cemento armato precompresso della lunghezza di 2,30 m, distanziate di 60 cm e attacco elastico tipo Pandrol.
Si riportano in Tabella 1.2-2 le principali caratteristiche della linea DD.
Lunghezza del tracciato 237,5 km
Viadotti e ponti 65 per un totale di 46 km
Gallerie 42 per un totale di 71 km
Velocità massima di progetto 250 km/h Velocità massima di esercizio 250 km/h
Pendenza massima 8‰ (7,5‰ in galleria)
Interbinario 4 m
Raggio di curvatura minimo 3000 m
Alimentazione 3 kV cc
Tabella 1.2-2 Caratteristiche generali della Direttissima Roma - Firenze
Nello sviluppo della costruzione della DD, dopo il primo tratto realizzato Chiusi – Rovezzano, si è decisa una modifica degli standard progettuali per migliorare sia le caratteristiche di velocità massima di progetto (portandola a 300 km/h) sia gli standard di qualità:
sezione del corpo stradale,
sezione delle gallerie,
interasse dei binari (4,3 m),
raggio di curvatura minimo (3900 m).
In tale tratto è stato modificato anche il tipo di traversa (da 2 caviglie di L 230 a 4 caviglie con L 260).
Le gallerie hanno i tratti iniziali sagomati ad imbuto per attutire l’impatto aerodinamico dei treni che, imboccando il traforo ad alta velocità, comprimono improvvisamente la massa d’aria posta di fronte contro i fianchi dell’opera, pertanto il raggio della calotta in corrispondenza del portale di ingresso è di 6,5 m, mentre nella parte centrale è di 4,725 m.
La linea è a trazione elettrica. L'alimentazione primaria è assicurata da una linea elettrica a 130 kV a cui sono allacciate le singole sottostazioni elettriche (SSE) poste mediamente ogni 16 km circa. Tutte le sottostazioni elettriche sono telecomandate e telecontrollate. Per il sostegno della linea aerea di contatto è stata studiata una nuova struttura a portale (Figura 1.2-3) al posto delle tradizionali palificazioni allo scopo di ridurre le oscillazioni della linea aerea determinate dal passaggio dei treni ad alta velocità.
Figura 1.2-3 Portali a traliccio della linea DD
In origine la gestione della linea era suddivisa tra il Dirigente Centrale Operativo (DCO) di Firenze, che curava la gestione tra Rovezzano ed Orte Sud, ed il DCO di Roma, che curava il tratto Orte Sud – Settebagni. Nel 2003, al fine di centralizzare in un unico Posto Centrale la gestione dell’intera Linea Direttissima, è stato attivato il nuovo CTC-DCO di Firenze Campo Marte (Figura 1.2-4).
Figura 1.2-4 Nuovo edificio per trasferimento DCO a Firenze Campo Marte
Una volta ultimata, la linea comprendeva:
1) 1 Posto di Movimento (PM S.Oreste), costituito da due binari di corsa e due di precedenza con modulo 650 m e con deviatoi a tangente 0,074, percorribili a velocità 60 km/h in deviata;
2) 16 Posti di Comunicazione (PC), costituiti ognuno da due comunicazioni pari-dispari simmetriche con deviatoi percorribili in deviata a velocità 100 km/h, ad eccezione dei PC Capena e S. Donato, attrezzati con deviatoi a tangente 0,074, sostanzialmente dedicati a servizio dei mezzi di manutenzione utilizzati per le lavorazioni nelle adiacenti gallerie. Il passo previsto tra i PC era, in media, 16 km circa;
3) 10 interconnessioni in cui sono stati posti in opera deviatoi speciali da 1.200 m di raggio (tangente 0,040), tali da consentire di percorrere il ramo deviato alla velocità massima di 100 km/h.
A partire dalla seconda metà degli anni ’90, dopo un adeguato periodo di sperimentazione al PC Renacci, è stata avviata la progressiva sostituzione di tutti i deviatoi con altri “a cuore mobile”, che permettono di realizzare la continuità del binario su qualsiasi itinerario, condizione necessaria per poter viaggiare a velocità superiori ai 250 km/h. Questi scambi, interamente progettati dalle FS e fatti realizzare da industrie specializzate nel settore e dalle Officine Materiale Fisso di Pontassieve, sono caratterizzati dalla movimentazione della punta del cuore e dalla tangente di uscita del ramo deviato pari a 0,022 percorribili alla velocità di 160 km/h.
Durante la sperimentazione in esercizio di questi nuovi PC, l’UE fissava parametri standard per la realizzazione delle nuove linee per l’alta velocità.
Secondo la direttiva europea 96/48/CE, le infrastrutture del sistema ferroviario transeuropeo ad alta velocità comprendono:
le linee specialmente realizzate per l’alta velocità, attrezzate per velocità generalmente pari o superiore a 250 km/h;
le linee specialmente adattate per l’alta velocità, attrezzate per velocità dell’ordine di 200 km/h;
le linee specialmente adattate per l’alta velocità, avente carattere specifico a motivo di vincoli topografici, di rilievo e di ambiente urbano, la cui velocità deve essere adeguata caso per caso.
Dopo una prima fase di studio in cui si è comparato la linea Roma - Firenze alle nuove linee per l’Alta Velocità, sono stati individuati gli interventi da attuare, necessari per rendere la DD conforme agli standard AV europei, dal punto di vista della configurazione degli impianti e delle prestazioni consentite.
Per quanto concerne l’armamento, le prestazioni tipiche di una linea AV prevedono omotachicità ad alta velocità, elevata attitudine a conservare le caratteristiche strutturali e di qualità geometrica senza interventi manutentivi.
I risultati dell’analisi effettuata hanno portato alle seguenti determinazioni riguardanti le differenti tipologie di interventi:
1) essendo il distanziamento dei posti di servizio più ravvicinato rispetto agli standard, si è definito nel 1999 un progetto di ristrutturazione globale dei PC e, con il fine di aumentarne il passo conformemente con gli standard europei, sono stati eliminati i PC Arezzo, Farneta Nord, Farneta Sud e Città della Pieve (1999-2000);
2) il binario deve essere rinnovato con traverse adeguate alle prestazioni tipiche del sistema AV, per
3) tutti i deviatoi posti sui binari di corsa devono essere sostituiti con quelli con cuore a punta mobile, per esigenze di confort e stabilità geometrica del dispositivo; a dette esigenze si aggiunge quella della sicurezza, che nasce dal fatto che la DD Roma – Firenze è, ed è sempre stata fin dai primi anni ’90, il banco prova per i rotabili con velocità superiori ai 300 km/h; i PC che non sono stati eliminati sono stati inseriti in un programma di rinnovo che ha previsto, tra l’altro, la sostituzione degli scambi a cuore fisso con quelli a cuore mobile (Figura 1.2-5);
4) contestualmente alla sostituzione di deviatoi e traverse, come intervento di manutenzione straordinaria, è stato ritenuto utile il rinnovo del ballast e delle rotaie tipo 900 A.
Figura 1.2-5 Scambi a “Cuore mobile”
I lavori di adeguamento saranno realizzati con una idonea programmazione utilizzando sia le interruzioni notturne, sia l'interruzione del traffico in alcuni tratti, usufruendo delle interconnessioni con la linea storica Roma – Firenze.
La scelta dipenderà essenzialmente dalle interferenze con l'esercizio ferroviario e dalla complessità dei lavori nonché dai tempi, che dovranno essere compatibili con quelli previsti per l'attivazione delle altre linee veloci. Gli interventi di adeguamento, studiati da Italferr - la società responsabile anche della realizzazione - sono stati approvati da FS con cui è stato concordato anche lo sviluppo dei progetti relativi all'adeguamento della sagoma delle gallerie e del sistema di trazione elettrica. Attualmente, è in corso il potenziamento e l'ammodernamento degli impianti tecnologici della tratta Chiusi - Settebagni, oltre alle indagini di dettaglio sulle opere civili riguardanti le gallerie esistenti e l'armamento.
La linea DD Roma – Firenze rappresenta certamente l’opera ferroviaria più significativa del secolo; concepita e realizzata come linea ad alta velocità quando in Europa altri paesi non affrontavano ancora questi temi, consente ai ferrovieri Italiani ancora oggi di sedere al tavolo dei “grandi” delle Ferrovie Mondiali.
È significativo sottolineare che i 20 anni circa necessari per il completamento della Roma – Firenze non sono come noto stati causati da ritardi dei tecnici, ma dalle difficoltà politiche e dalla mancanza di flussi finanziari continui e commisurati alla necessità di un celere andamento dell’opera.
Per tale motivo siamo stati ben presto superati dagli altri paesi Europei: Francia, Germania e Spagna.
1.2.2 La fase post-Direttissima
Gli anni ’90 hanno messo in evidenza i pesanti effetti della saturazione del traffico stradale e nello stesso tempo la forte crescita di mobilità tra i grandi centri della Penisola ed all’interno delle aree metropolitane; sono stati quindi rielaborati nuovi progetti di sviluppo ferroviario anche in coerenza con le già citate direttive dell’Unione Europea.
È stata cioè avviata una poderosa attività di potenziamento dei nodi, delle principali direttrici e dei valichi alpini, con tecnologie e interventi innovativi per offrire servizi di maggiore qualità nel trasporto delle persone e delle merci.
In tutta Europa, dopo i successi dell’AV in Francia, è un fiorire di iniziative che fanno ridiventare protagoniste le Ferrovie nello scenario dei trasporti del terzo millennio.
L’Alta Velocità in Italia, sia per come fu concepita la Direttissima Roma – Firenze, sia per quanto riguarda i suoi sviluppi, non è semplicemente la sovrapposizione di un nuovo sistema a quello esistente, ma la crescita organica della rete esistente.
Questa scelta venne fatta in sede progettuale già negli anni ’60, quando si cominciò a parlare di Alta Velocità in Italia, e sostanzialmente confermata anche per quella che potremo chiamare la seconda fase dell’Alta Velocità Italiana, la fase post – Direttissima.
Le nuove linee ad Alta Velocità hanno una valenza non solo loro propria di collegamento fra terminali, ma anche per quello che riguarda il ridisegno dei servizi su tutta la direttrice interessata.
Connesso con questo obiettivo di integrazione di servizi, c’è il problema della integrazione con le realtà territoriali e urbanistiche delle zone interessate. Le direttrici AV riguardano zone densamente abitate, su cui c’è una forte presenza umana e in qualche caso, come a Firenze, ci si inserisce in situazioni delicatissime per motivi culturali ed ambientali, che impongono delle scelte attente ed oculate da confrontare con chi è responsabile della pianificazione e dell’assetto del territorio.
In origine l’Alta Velocità post – Direttissima nasce in Italia sotto l’influenza francese, in una logica che prevede l’Alta Velocità come un sistema di elevate caratteristiche prestazionali, separato dalla rete tradizionale ferroviaria. Viene infatti inizialmente pensato come un sistema ferroviario, dedicato al traffico passeggeri, lungo la direttrice dorsale nord-sud, Milano - Napoli, e la direttrice trasversale ovest – est, Torino - Venezia (la cosiddetta “T”).
Questo sistema, anche se così impostato, viene a collocarsi nell’ambito più ampio del trasporto nazionale, in una posizione strategica primaria chiaramente riconosciuta dal Piano Generale dei Trasporti. Tale Piano approvato nel 1986 e aggiornato nel 1991, fissa fra i suoi obiettivi principali quello di trasferire significative quote di traffico dalla strada alla ferrovia, favorendo la migliore integrazione dei trasporti nei collegamenti fra i grandi centri urbani e gli impianti portuali ed intermodali a questi afferenti, in una logica finalizzata al collegamento con le altre reti e corridoi ferroviari europei.
Per la progettazione, finalizzata alla realizzazione dell’opera e allo sfruttamento economico del Sistema Alta Velocità, nell’agosto 1991 le Ferrovie affidano alla Società TAV apposita concessione.
Nel dicembre 1996, in relazione a quanto riportato nel “collegato alla legge finanziaria del 1997”, si dà avvio alla verifica dell’attuazione del Progetto Alta Velocità. Tale verifica fa evolvere il progetto verso una vocazione più funzionale al potenziamento della rete ferroviaria nel suo complesso, in modo tale da consentire un proficuo interscambio a livello infrastrutturale e commerciale fra i nuovi impianti e quelli esistenti, con l’obiettivo di integrare e di elevare sensibilmente il livello di offerta su tutto il sistema ferroviario.
Alta Velocità viene quindi accoppiata al termine Alta Capacità per porre in risalto l’integrazione di sistema e dare vita a nuove linee che, pur avendo caratteristiche di elevata velocità, consentano anche generosi incrementi di capacità di trasporto (treni e tonnellate/giorno) di traffico merci. Vengono così definiti la velocità massima commerciale del tracciato, 300 km/h, e il carico massimo per asse, pari a 25 tonnellate.
Alla fine degli anni ’90 si perviene alla scelta dell’adozione del sistema di trazione elettrica del tipo 25 kV c.a., 50 Hz, che nel frattempo si è imposto come standard tecnologico della nuova rete interoperabile europea.
A seguito delle suddette verifiche, anche a livello di commissione parlamentare, vengono pertanto definite le specifiche di base delle nuove linee del Sistema AV/AC:
Velocità massima di progetto del tracciato 350 km/h;
Velocità massima commerciale 300 km/h;
Interasse tra i binari 5 m;
Larghezza della piattaforma 13,60 m;
Sopraelevazione massima 105 mm;
Raggio di curvatura minimo 3.700 m;
Pendenza longitudinale massima 12-15 ‰;
Carico massimo per asse 25 ton;
Sagoma limite Gabarit C;
Velocità massima sui bivi con deviatoi 160 km/h.
Il programma di realizzazione del sistema AV/AC prevede la costruzione di tratte funzionali, alle cui estremità si trovano i nodi che generano i flussi di traffico dei bacini a questi afferenti. La realizzazione delle tratte deve pertanto essere accompagnata dagli interventi di adeguamento degli impianti ferroviari esistenti, per migliorare la velocità e la capacità di penetrazione dei treni all’interno del nodo.
Si hanno pertanto due tipologie di intervento:
la realizzazione della tratta;
la realizzazione del corridoio di penetrazione all’interno del nodo.
Il programma AV/AC in Italia prevede la costruzione di una nuova coppia di binari lungo le più importanti direttrici di traffico ferroviario, che assorbono attualmente circa il 40% del traffico nazionale. Si riportano in Figura 1.2-6 le tratte della rete AV/AC, indicando quelle già aperte all’esercizio, quelle in costruzione o ancora in fase di progettazione.
Figura 1.2-6 Il sistema AV/AC in Italia
Il sistema AV/AC si svilupperà dunque per circa 1.250 km di binari lungo gli assi ferroviari a maggior traffico del nostro Paese: la dorsale Milano – Napoli, con la sua antenna verso il porto di Genova e la trasversale Torino – Venezia. Inoltre il sistema interesserà ulteriori 2.200 km circa di linee, in parte nuove e in parte esistenti e da adeguare lungo i collegamenti transfrontalieri e quelli con il Mezzogiorno, tra Napoli, Bari e Reggio Calabria, fino a Palermo.
Le due direttrici sono a loro volta suddivise in tratte, come indicato di seguito:
la dorsale Nord – Sud Milano – Napoli:
Milano – Bologna (182 km - attivazione prevista nel 2008);
Bologna – Firenze (78,5 km - attivazione prevista nel 2009);
Firenze – Roma (254 km - in esercizio, sono in corso lavori di adeguamento agli standard delle nuove linee AV, con interventi sulle opere civili (gallerie, viadotti, etc.), sull’armamento, sugli impianti di trazione elettrica e di segnalamento);
Roma – Napoli (205 km – in esercizio dal 2005);
la trasversale Ovest – Est Torino - Venezia:
Torino – Milano (125 km - la tratta Torino – Novara (85km) è in esercizio dal 2006, l’attivazione dalla tratta Novara – Milano è prevista nel 2009);
Milano – Verona – Venezia (215 km – in progettazione, escluse le tratte Milano – Treviglio (21 km) e Padova – Mestre (24 km) in esercizio dal 2007).
Entro il 2009 sarà quindi operativa l’intera direttrice Torino – Milano – Napoli. Nel 2011 e nel 2014 saranno inoltre disponibili le linee passanti in galleria a Bologna e a Firenze.
E’ stata inoltre pianificata, per fasi funzionali, la realizzazione della tratta AV/AC Milano – Verona a cominciare dalla tratta Treviglio – Brescia, la cui attivazione è prevista per il 2014.
In Tabella 1.2-3 è riportata una sintesi dei principali dati relativi alle singole tratte, che verranno attivate entro il 2009, osservando che quelle già definite sopra in esercizio richiedono tuttora i completamenti di nodo.
Caratteristiche tecniche TO-MI MI-BO BO-FI RO-NA
Lunghezza (km) 125 182 78,5 205
Tratta allo scoperto (km) (rilevati, trincee, viadotti e
ponti)
120,6 178,5 4,7 165,6
Tratta in galleria (km)
(naturale ed artificiale) 4,4 3,5 73,8 39
Sviluppo interconnessioni
(km) 15,8 28 5,3 17,5
Pendenza massima 15‰ 15‰ 18‰ 18‰
Velocità massima (km/h) 300 300 300 300
Raggio minimo di
curvatura (m) 5.450 5.450 5.450 5.450
Alimentazione 25kV c.a.
50Hz
25kV c.a.
50Hz (*)
25kV c.a.
50Hz (*)
25kV c.a.
50Hz (*)
Tempi attuali 1h30' 1h42' 52' 1h45'
Tempi su nuove linee 50' 1h 30' 1h05'
(*) sulleinterconnessioni e nei tratti urbani l'alimentazione è a 3kV c.c.
Tabella 1.2-3 Caratteristiche delle principali tratte AV/AC
La realizzazione delle nuove tratte sulle principali direttrici AV italiane (Milano – Napoli e Torino – Venezia) consentirà un notevole aumento della capacità del sistema e sensibili diminuzioni dei tempi di percorrenza.
L’aumento della capacità è ottenibile con la costruzione di nuove coppie di binari variamente interconnesse alle linee esistenti; la riduzione del tempo di percorrenza si ottiene realizzando infrastrutture con tracciati che consentono il raggiungimento di elevate velocità.
La velocità massima operativa, ragionevolmente accettabile da mezzi vincolati al contatto ruota – rotaia, anche in considerazione dei costi di esercizio, è oggi di circa 300 km/h, valore scelto come standard per la rete AV italiana. Valori superiori sono tecnicamente fattibili, ma occorre tenere in considerazione anche altri aspetti quali, ad esempio, la morfologia di gran parte del territorio italiano, di tipo collinare – montuoso che rende molto costose soluzioni progettuali, che spesso richiedono la realizzazione di lunghe opere in galleria e in viadotto.
Un altro aspetto significativo sono le distanze tra le città che il servizio deve collegare, mediamente comprese tra i 100 ed i 250 km e tali da non richiedere velocità superiori.
Un altro vincolo è rappresentato dai percorsi di penetrazione nei nodi che consentono velocità commerciali molto più basse e incidono sensibilmente sui tempi totali di percorrenza. Infatti i percorsi di arrivo e partenza nei nodi si possono distinguere nelle due tipologie:
stazioni di testa,
stazioni passanti.
Nelle stazioni di testa, al di là dei perditempo per arrivo e retrocessione, l’ingresso degli scambi esterni è di norma a 30 km/h. Nelle stazioni di nodo passanti, invece, la maggior parte degli itinerari è impostata, senza limitazioni di velocità, sul “corretto tracciato” dei deviatoi e solo una minima parte di questi viene percorsa lungo i rami deviati a velocità che generalmente è di 60 km/h.
Pertanto una adeguata sistemazione degli itinerari e dei tratti in entrata e in uscita dei nodi comporta significativi guadagni temporali che, in alcuni casi, possono risultare paragonabili a quelli ottenuti con la costruzione di nuovi tratti di linee veloci, ma possono essere anche di più difficile attuazione.
1.3 L’interoperabilità con la rete AV europea
L’Unione Europea, per consentire di usufruire pienamente dei vantaggi derivanti dalla creazione di uno spazio privo di frontiere interne, ha ritenuto indispensabile favorire l’interconnessione e l’interoperabilità delle reti nazionali dei treni ad alta velocità, ossia la capacità di consentire la circolazione sicura e senza soluzioni di continuità dei treni, nell’ambito del sistema transeuropeo ad alta velocità, armonizzando le norme tecniche.
La direttiva 96/48 CE del Consiglio dell’Unione Europea stabilisce le condizioni da soddisfare per realizzare la cosiddetta interoperabilità. Queste condizioni riguardano il progetto, la costruzione, la gestione delle infrastrutture e del materiale rotabile che concorrono al funzionamento del sistema europeo AV.
In relazione alla portata ed alla complessità del sistema ferroviario, questo è stato suddiviso in otto sottosistemi, corrispondenti a quattro settori di natura strutturale:
infrastrutture,
energia,
controllo – comando e segnalamento,
materiale rotabile;
e a settori di natura funzionale:
manutenzione,
ambiente,
esercizio,
utenti.
Ciascun sottosistema è regolato da Specifiche Tecniche di Interoperabilità (STI) che definiscono i requisisti essenziali che devono essere soddisfatti (sicurezza, affidabilità e disponibilità, sicurezza delle persone, tutela dell’ambiente, compatibilità tecnica), nonché le relazioni funzionali reciproche fra i differenti sottosistemi, assicurando in tal modo la coerenza del sistema ferroviario transeuropeo ad alta velocità.
Nella nuova Europa allargata, le linee AV/AC giocheranno un ruolo fondamentale nel valorizzare la centralità, l’accessibilità e l’integrazione del territorio italiano e del suo sistema produttivo e logistico: concepite secondo standard tecnologico all'avanguardia e in conformità alle direttive europee, le linee veloci saranno dedicate al trasporto di passeggeri e merci sulle lunghe e medie distanze, in un'ottica di stretta integrazione con la rete ferroviaria esistente, attraverso numerose interconnessioni, e con il sistema di trasporto europeo.
Le nuove linee veloci sono inserite nei principali corridoi europei della rete TEN (Trans European Network) riportata in Figura 1.3-1:
la linea Milano – Bologna – Firenze – Roma – Salerno è parte del Progetto Prioritario n.1/Corridoio I Berlino – Palermo;
la linea Torino – Milano – Verona – Venezia è inserita nel Progetto Prioritario n.6/ Corridoio V Lisbona – Kiev;
la linea Milano – Genova (3° Valico dei Giovi) è prevista dal Progetto Prioritario n.24/ Corridoio dei Due Mari Rotterdam – Genova;
il collegamento veloce, in fase di progettazione, tra Napoli e Bari, permetterà l’inserimento nel Corridoio VIII, Bari – Varna.
Figura 1.3-1 I Corridoi Transeuropei
Tale sistema internazionale è in grado di valorizzare la centralità dell’Italia nel Mediterraneo e garantire l’integrazione fra il sistema produttivo nazionale e quello europeo. Infatti le due direttrici lungo cui si sviluppano le nuove linee, da nord a sud e da ovest a est, rappresentano l’ideale crocevia di incontro tra il sistema portuale mediterraneo e nord-europeo e tra l’Europa occidentale ed i mercati in espansione dell’Europa dell’Est. Grazie ad esse l’Italia potrà diventare la piattaforma logistica europea nel Mediterraneo, capace di intercettare il flusso crescente dei commerci fra l’Europa e i Paesi del Far Est (Cina, Sud-Est asiatico).
Il sistema AV/AC costituisce dunque anche una grande opportunità di sviluppo per l’economia del Paese: accresce il livello di produttività e la competitività del sistema Italia sul mercato internazionale.
1.4 Le finalità del progetto AV/AC
Uno degli obiettivi primari a cui punta l’AV in Italia è certamente quello di un riequilibrio modale del trasporto tra i vari vettori. Oggi, nel nostro Paese, anche a causa degli scarsi investimenti infrastrutturali nel settore ferroviario fatti in passato, la situazione è fortemente sbilanciata verso il trasporto su gomma (Figura 1.4-1), che da solo assorbe il 71,5% del traffico di merci e l’85% del traffico passeggeri, mentre la ferrovia muove il 10% del traffico merci e l’11% di quello passeggeri.
treno 10,0%
altro 18,5%
gomma 71,5%
gomma 85,0%
altro
4,0% treno
11,0%
gomma treno altro
Figura 1.4-1 Ripartizione attuale del trasporto tra i vari vettori
Questo ovviamente ha un notevole impatto negativo sia sotto il profilo economico, sia dal punto di vista ambientale. La sfida quindi è quella di rilanciare il vettore ferroviario, riportandolo a livelli competitivi equiparabili con gli attuali standard europei, a vantaggio di una maggiore produttività, economia di scala, rispetto dell’ambiente (minori emissioni inquinanti) e dell’intera società (minore incidentalità). L’effetto si tradurrà anche in minori costi a carico dell’Amministrazione pubblica, stimabili in oltre 650 milioni di euro.
Si riportano in Figura 1.2-1 i grafici rappresentativi degli effetti dell’introduzione dell’alta velocità sulle reti europee francesi e spagnole, in cui si può vedere come il trasporto ferroviario sia diventato il vettore predominante nel trasporto passeggeri.
Figura 1.4-2 Gli effetti dell'AV sui sistemi di trasporto
Potenziare e migliorare il servizio ferroviario attraverso la realizzazione di nuove linee è pertanto un obiettivo imprescindibile per riequilibrare il sistema dei trasporti e contribuire allo sviluppo e alla competitività sul mercato internazionale, recuperando al contempo il ritardo accumulato negli ultimi decenni rispetto al resto d’Europa, dove già da tempo l’offerta di trasporto ferroviario può contare sull’attrattività, l’efficienza e la sicurezza di linee ad Alta Velocità e/o Alta Capacità.
Trasporto Merci Trasporto Passeggeri
Il nuovo sistema AV/AC rappresenterà anche una rilevante opportunità di sviluppo per il sistema economico del Paese accrescendo il livello di produttività generale e, grazie all’interconnessione con i Corridoi TEN (Trans European Network), la competitività del sistema Italia sul mercato internazionale.
Con l’entrata in esercizio delle nuove linee, inoltre, la potenzialità delle direttrici quadruplicate sarà quasi raddoppiata e le linee storiche, alleggerite della maggior parte dell’attuale traffico, potranno essere dedicate al trasporto locale/metropolitano e merci con un miglioramento del servizio auspicato da anni dai pendolari e dagli operatori economici. Grazie alla separazione dei traffici, sarà infatti possibile ottimizzare i tempi di trasporto e l’efficienza della catena logistica, aumentare l’offerta merci sulle linee storiche con lo spostamento del traffico passeggeri a lunga distanza sulle nuove infrastrutture, che possano offrire tracce orarie anche per il trasporto delle merci di qualità sulle lunghe percorrenze, soprattutto nelle ore notturne. In tutti i casi, specialmente sulla Bologna – Firenze, la nuova linea AV/AC permetterà di decongestionare una tratta giunta ormai al limite della saturazione, inaccettabile in una rete ferroviaria moderna.
L’esperienza europea e le previsioni portano a stimare un raddoppio del traffico a regime sulla rete dei servizi AV.
Il quadruplicamento della rete ferroviaria sull’asse Torino – Milano – Napoli, fondamentale per rilanciare, con standard europei, il sistema della mobilità su ferro, permetterà di incrementare la capacità complessiva dell’infrastruttura ferroviaria (Tabella 1.4-1).
Tratta
Offerta Attuale (treni/giorno)
Offerta a Regime
(treni/giorno) Incremento
Torino - Milano 244 484 98%
Milano – Bologna 244 500 105%
Bologna – Firenze 222 442 99%
Firenze – Roma 396 418 6%
Roma - Napoli 570 866 52%
Tabella 1.4-1 Incrementi di capacità del sistema AV/AC
Si tratta del numero massimo potenziale di treni al giorno che può essere gestito dalla nuova infrastruttura.
L’utilizzo delle più avanzate tecnologie e l’adozione dei migliori standard di sicurezza per treni e binari, insieme alle particolari caratteristiche dei tracciati, consentiranno ai treni veloci di diminuire i tempi di percorrenza, sia tra le diverse città toccate dalle nuove linee sia tra i diversi centri serviti dalla rete ferroviaria esistente. La stretta interconnessione delle nuove linee con la ferrovia esistente permetterà, dunque, di estendere i benefici dei nuovi collegamenti a tutto il sistema
Da Milano a Roma, una volta completate le linee AV, si impiegheranno circa 3 ore rispetto alle 4 ore e 30 minuti attuali, e da Torino a Napoli saranno necessarie solo 5 ore rispetto alle 8 ore e 30 minuti attuali. La Tabella 1.4-2 indica i tempi di percorrenza attuali e futuri, con il sistema AV completamente operativo, la riduzione dei tempi di percorrenza è in media del 36%.
Tratta
Tempi di percorrenza linea storica (*)
Tempi di percorrenza linea AV
(**)
Riduzione dei tempi di percorrenza
Torino - Milano 1h 30’ 50’ 44%
Milano – Bologna 1h 42’ 1h 41%
Bologna – Firenze 52’ 30’ 42%
Firenze – Roma 1h 36’ 1h 20’ 17%
Roma - Napoli 1h 45’ 1h 05’ 38%
(*) esclusa la Firenze – Roma riferito alla Direttissima
(**) riferiti al momento della completa operatività delle linee Torino – Milano – Napoli (2009) Tabella 1.4-2 Tempi di percorrenza
Dunque il vantaggio sicuramente più appariscente delle nuove linee AV è costituito da una drastica riduzione dei tempi di percorrenza tra le principali città italiane, che permettono di sferrare una seria concorrenza nei confronti del vettore aereo (Tabella 1.4-3).
Collegamento
Treno (linea AV/AC completata)
Auto *
Aereo * (compreso di trasferimento per e dall’aeroporto e tempi di
imbarco/sbarco)
Torino – Milano 50’ 1h 50’ non c’è volo diretto
Torino – Napoli 5h 8h 20’ 1h 20’ + 60’ + 25’ = 2h 45’
Milano – Napoli 4h e 10’ 7h 10’ 1h 15’ + 60’ + 60’ = 3h 15’
Milano –Bologna 1h 2h 21’ non c’è volo diretto
Milano – Roma 3h 5h 35’ 1h 15’ + 60’ + 60’ = 3h 15’
Firenze – Roma 1h e 20’ 2h 55’ 1h + 60’ + 45’ = 2h 45’
Roma - Napoli 1h e 05’ 2h 20’ 1h 05’ + 60’ + 45’ = 2h 50’
(*) I dati del trasporto su gomma sono stati ricavati dal sito www.viamichelin.it; del trasporto aereo dal sito www.alitalia.it; quelli per il trasferimento in auto da e per l’aeroporto, dal sito www.michelin.it. È stato considerato un tempo medio di 60 minuti per le operazioni di imbarco e sbarco.
Tabella 1.4-3 Confronto tra i tempi di percorrenza
In particolare in Figura 1.4-3 si possono vedere quali saranno i tempi di percorrenza da Firenze verso le principali città europee, una volta che il sistema sarà a regime:
Figura 1.4-3 Tempi di percorrenza sulla rete europea AV da Firenze
Con riferimento al nodo di Firenze, oggetto di studio della presente tesi, in Tabella 1.4-4 si evidenziano quali saranno i tempi di percorrenza sulle principali direttrici nazionali AV, quando entrerà in funzione l’asse Torino – Milano – Napoli,
Tempi attuali Tempi a regime
Firenze - Torino 4 h e 9’ 2h e 26’
Firenze - Milano 2h e 46’ 1h e 35’
Firenze - Bologna 52’ 30’
Firenze - Roma 1h e 36’ 1h e 20’
Firenze - Napoli 3h e 21’ 2h e 30’
