E. Mittiga: Preesercizio sulla ferrovia ad Alta Velocità Roma-Napoli

 

Lo scorso 12 settembre 2005 ha avuto inizio il preesercizio sulla nuova ferrovia ad alta velocità Roma-Napoli, prima linea del sistema Alta Velocità – Alta Capacità (AV–AC) italiano ad essere ufficialmente percorribile in condizioni pressoché definitive (se si esclude la ferrovia Roma-Firenze, tuttavia progettata e realizzata al di fuori del sistema AV–AC e, dunque, con standard parzialmente differenti).

Di seguito si riassumono alcuni degli aspetti più innovativi del sistema.

 

Il sistema AV-AC italiano

Il sistema AV–AC italiano è stato pianificato nella seconda metà degli anni Ottanta del XX secolo al fine di potenziare e modernizzare la Ferrovia italiana, attraverso l’ampliamento strutturale della rete lungo i corridoi più frequentati ed in corrispondenza dei nodi più trafficati, nonché con un più generale miglioramento funzionale degli altri itinerari (vedi Fig. 1).

I corridoi individuati sono stati l’itinerario dorsale Milano – Bologna – Firenze –  Roma – Napoli, l’itinerario trasversale Torino – Milano – Venezia e, in un secondo tempo, la linea Milano – Genova. Per detti itinerari è stata decisa la costruzione di infrastrutture interamente nuove, ma connesse alla rete esistente (cosiddetta “storica”) e convergenti nei nodi opportunamente potenziati.

Le caratteristiche tecniche comuni all’intero sistema AV–AC (ad eccezione, come detto, della ferrovia Roma – Firenze che, tuttavia, potrà parzialmente essere adeguata) saranno il tracciato progettato per una velocità massima di esercizio pari a 300 km/h, l’elettrificazione con il sistema a tensione alternata monofase 2 x 25 kV a frequenza industriale (analogo a quello applicato alle LGV francesi), il segnalamento realizzato secondo lo standard europeo ERTMS/ETCS.

I primi lavori di costruzione del sistema sono iniziati sulla ferrovia Roma – Napoli nel 1994. Successivamente, è stata iniziata la Bologna – Firenze, la Milano – Bologna ed, infine, la Torino – Milano (tratta Torino – Novara), oltre i lavori sui nodi di Roma, Firenze (nuova stazione sotterranea di Belfiore), Bologna (nuova stazione sotterranea), Napoli e sulla ferrovia Padova – Mestre (raddoppio con standard AV–AC ma elettrificazione in tensione continua a 3 kV).

Attualmente, la ferrovia Roma – Napoli risulta pressoché completata da Roma (Salone) a Gricignano, inclusa l’interconnessione di Frosinone e mancando solo il tratto di penetrazione a Napoli e le interconnessioni di Cassino e di Caserta.

La ferrovia Bologna – Firenze è attualmente completata all’80% circa delle opere civili (perlopiù gallerie), la Milano – Bologna al 65% circa; la Torino – Novara è ormai pressoché completata e pronta per il preesercizio che dovrebbe iniziare entro l’anno in corso.

Il completamento del sistema dovrebbe avvenire attorno al 2010÷2012, con l’attivazione della Milano – Venezia.

Altri progetti riguardano l’allacciamento della rete AV–AC italiana a quella francese attraverso la Torino – Lyon, la Linea a Monte del Vesuvio da Napoli a Battipaglia e, in un futuro ancora più lontano, la prosecuzione da Battipaglia a Reggio Calabria nonché l’allacciamento, attraverso il Ponte sullo Stretto, ad una linea AV–AC da Messina a Catania ed a Palermo.

 

Il sistema di segnalamento ERTMS/ETCS

L’ERTMS (European Rail Traffic Management System) è un sistema di gestione del traffico ferroviario sviluppato nell’ambito dell’Unione Europea con l’obiettivo di costituire la base per un futuro sistema di comando, controllo e coordinamento della circolazione ferroviaria attraverso tecnologie unificate e nell’ottica di “interoperabilità” fra diverse reti ferroviarie.

L’ERTMS si basa su apparati di comunicazione terra-treno a tecnologia avanzata e, spesso, innovativa per l’ambito ferroviario (es. sistema radio tipo GSM-R), apparati interfacciati con apparecchiature di comando e controllo a bordo treno e funzionanti attraverso opportune procedure di gestione delle informazioni fra treno e centro di comando e controllo, oltrechè con lo stesso personale di condotta.

Il sistema è stato sviluppato, come detto, a livello europeo sulla base di studi e sperimentazioni sui sistemi di controllo del traffico (ETCS – European Train Control System). L’ERTMS, pertanto, recepisce i risultati di dette sperimentazioni in termini di unificazione delle procedure e degli scambi di messaggi (vocali o automatici) fra personale di condotta, materiale rotabile e centri di controllo a terra in modo da consentire la creazione di un’infrastruttura ferroviaria unificata in tutta l’Unione Europea.

L’implementazione del nuovo sistema sulle infrastrutture esistenti è stata concepita per fasi (dette “livelli”) successive.

Il Primo Livello consiste nella creazione di un’interfaccia tra ERTMS ed i vari sistemi “tradizionali” di segnalamento, attraverso la posa di elementi fisici, quali boe e circuiti dedicati lungo binario, in aggiunta a quelli già esistenti. A bordo treno, un sistema di interfacce permette la “traduzione” in formato ERTMS delle informazioni provenienti dalla linea. Come tale, il Primo Livello permette il mantenimento in esercizio dell’infrastruttura di segnalamento esistente e consente di aumentare la sicurezza operativa della ferrovia attraverso lo scambio delle informazioni aggiuntive, parte delle quali riguardano le caratteristiche fisiche e geometriche della via, oltrechè del relativo regime di occupazione.

Il Secondo Livello, che sarà quello operativo sulla AV Roma – Napoli (prima ferrovia europea a valersene, assieme alla AV tedesca Hannover – Berlin), opera attraverso i medesimi apparati impiegabili per il Primo Livello ma in assenza dei sistemi “tradizionali”. Sulla Roma – Napoli, infatti, non sono presenti segnali lungo linea se non di tipo particolare (non luminoso) per le sezioni di blocco.

In più, è operativo un canale aggiuntivo per la trasmissione continua delle informazioni rappresentato dal sistema RBC (Radio Block Center) per il quale, sulla Roma – Napoli, sono state installate apposite apparecchiature sulle cosiddette piazzole “radio-base” lungo linea.

Infine, il Terzo Livello (attualmente ancora in sperimentazione) permetterà, attraverso i medesimi apparati già impiegabili per il Secondo Livello, di attuare il Blocco Mobile grazie al quale saranno sfruttate al massimo le potenzialità di ciascuna infrastruttura, in assenza completa di segnalamento a terra lungo linea e con sistemi automatici di riconoscimento dell’integrità dei convogli.

 

Il sistema di elettrificazione

Come detto, le nuove linee AV–AC italiane saranno elettrificate in tensione alternata monofase a frequenza industriale (50 Hz) con il sistema cosiddetto “2 x 25”, ampiamente sperimentato in Francia. Tale sistema costituisce un perfezionamento del più classico sistema monofase a 25 kV, i cui limiti, nell’ambito delle alte potenze installate tipiche dei sistemi ferroviari ad alta velocità, si manifestano nei forti costi per le linee primarie di alimentazione e per le sottostazioni elettriche (SSE) a causa delle sensibili perdite per caduta di tensione dovute alle sue caratteristiche elettriche intrinseche (alta impedenza di linea, ecc.).

Il sistema “2 x 25”, al contrario, consente di minimizzare dette perdite e, di conseguenza, di distanziare le sottostazioni fra loro e rispetto alle linee primarie di alimentazione.

In estrema sintesi, il sistema è costituito da sottostazioni equipaggiate con trasformatori a 50 kV i cui secondari hanno tre morsetti. Ai due morsetti estremi sono collegati, rispettivamente, la linea di contatto ed un conduttore detto “alimentatore negativo” che viaggia in parallelo alla linea di contatto sugli stessi pali di sostegno, in modo da minimizzare l’impedenza di linea. Al morsetto centrale è collegato il binario, in modo che il materiale motore si trovi alimentato alla tensione di 25 kV.

Lungo la linea, ad intervalli regolari dell’ordine di 10-15 km, sono disposti autotrasformatori a 50 kV con morsetto centrale collegato al binario. Gli autotrasformatori hanno il compito di distribuire la corrente assorbita dai convogli tra la linea di contatto e l’alimentatore negativo senza interessare l’intera tratta alimentata da ciascuna sottostazione, con vantaggi immediati in termini di riduzione delle perdite per caduta di tensione e, aspetto non trascurabile, di riduzione dell’inquinamento elettromagnetico nell’ambiente, altrimenti sensibile nel sistema monofase “classico”.

Punti particolari della linea AV sono i Posti di Commutazione dove, in via automatica grazie al segnalamento ERTMS, avverrà il passaggio dall’alimentazione in tensione continua a quella in alternata monofase e viceversa.

 

Il preesercizio sulla Roma – Napoli

Il preesercizio della linea AV Roma – Napoli recentemente iniziato ha lo scopo di verificare la funzionalità e l’affidabilità in esercizio dei vari sistemi della linea stessa (armamento, linea di contatto, elettrificazione, segnalamento), nonchè del materiale rotabile.

Inoltre, fra gli altri scopi, v’è anche quello di verificare la piena funzionalità della commutazione automatica prima descritta, grazie alla quale potranno essere evitati perditempi e perturbazioni alla circolazione.

A tal fine, vengono impiegati alcuni ETR 500 già modificati per la piena operatività sotto l’alimentazione in monofase (con due pantografi monobraccio per locomotiva, uno per ciascun sistema di alimentazione - vedi Fig. 2), i quali percorrono l’intera linea da Roma fino a Gricignano (circa 190 km) secondo un orario ancora provvisorio che prevede un tempo di percorrenza sulla nuova infrastruttura teoricamente pari a 1h 25’.

La velocità massima è pari a 300 km/h (vedi Fig. 3), anche se inizialmente in esercizio non saranno superati i 270-280 km/h; tuttavia, al fine di conseguire la completa omologazione della ferrovia alla velocità di progetto, nel corso di una delle prime corse di prova sono stati raggiunti e superati i 348 km/h.

Trenitalia e RFI prevedono di attivare l’esercizio commerciale sulla nuova infrastruttura in corrispondenza dell’inizio dell’orario invernale il prossimo 12 dicembre 2005.

 

 

Figura 1 (dal sito http://www.italferr.it/)