Impostazione d'orario e capacità delle infrastrutture
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Impostazione d’orario e capacità delle infrastrutture Corso di formazione Cultura Ferroviaria Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani Sezioni di Milano e Genova dr.ing. Emmanuele Vaghi Rete Ferroviaria Italiana, Sviluppo Rete e Committenza Funzionale, Milano e.vaghi@rfi.it Genova, 12 dicembre 2014
Sommario
1. Caratteristiche d’offerta di un sistema di trasporto efficace
2. L’orario cadenzato simmetrico
3. La tecnica di costruzione dell’orario
4. I parametri che determinano l’orario programmabile
5. Il legame tra caratteristiche d’infrastruttura e parametri per l’orario
6. La capacità delle linee
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
Creare un sistema di trasporto collettivo efficace
Un sistema di trasporto collettivo è efficace per la maggior
parte delle persone se è utilizzato da una quota significativa
delle persone (alta percentuale nella ripartizione modale)
Obiettivo primo: catturare la clientela non sistematica
Fornire una risposta, almeno parziale, ai pregi tipici del
trasporto individuale:
• Offerta di spostamenti door-to-door
• Disponibilità del trasporto a qualsiasi orario
I casi italiani di successo hanno copiato la tecnica
utilizzata nei casi internazionali di successo: Germania,
Svizzera, Olanda, Danimarca, Francia, Austria...
Nel mondo non sono state trovate tecniche alternative
di efficacia paragonabile Fonte: Conto Nazionale delle Infrastrutture e dei Trasporti 2011-2012, MIT
Sistematizzazione dei servizi:
orario cadenzato e integrazione d’orario
Il cliente deve sapere di accedere ad un sistema di trasporto, cioè:
• Preso il primo mezzo, avrà un sistema di corrispondenze studiate
treno-treno, treno-bus, bus-bus che lo conducono a tutte le località
servite, con minimizzazione e uniformazione dei tempi di trasbordo
• Se c’è una combinazione per l’andata, c’è automaticamente una
combinazione per il ritorno che richiede lo stesso tempo
• Il sistema fa sì che il cliente debba ricordare il minimo di
informazioni, abbandonando l’orario cartaceo
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 3
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
L’orario efficace: l’orario cadenzato
Il catalogo alla vendita dei prodotti del sistema di trasporto è Cadenzamento = ripetitività = mnemonicità =
l’orario dei servizi, perciò serve un orario dei servizi in possibilità di svincolo dall’orario cartaceo
grado di attrarre utenza non sistematica. • Ripetitività degli orari di partenza in ogni stazione
• Ripetitività degli orari di arrivo in ogni stazione
• Ripetitività delle località servite: nascono le “relazioni”
Che cos’è un orario cadenzato? ovvero le “linee” intese come quelle metropolitane
Ad ogni ora, sempre allo stesso minuto, passa un treno
o un bus di una certa relazione
(cioè di una certa linea: tutti i treni fanno le stesse
fermate come in una linea di metropolitana)
Distribuzione oraria dei passeggeri in Lombardia
Stazione con orario Stazione con orario
non cadenzato cadenzato
La facilità mnemonica fa sì che oggi in Lombardia i viaggiatori
che si muovono in fascia di punta siano non più del 50%: il
resto è utenza occasionale
Pendolari abbonati Occasionali • paga di più perché non è abbonata
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria • costituisce più della metà della mobilità nazionale 4
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
L’orario efficace: la gerarchizzazione di servizi e località
1) Suburbani “Linee S”: 2) Regionali di seconda fascia 3) Interpolo (RE)
• Alta frequenza (30’-15’) • Media frequenza (60’-30’) • Media frequenza (60’-30’)
• Servizio a frequenza costante • Rinforzi di frequenza in punta • Velocità
• Capillarità • Capillarità in provincia • Poche fermate
• Molte fermate nel nodo • Velocità nell’hinterland • Terminano a Centrale
• Attraversamento nel nodo • Terminano a Garibaldi o Greco
Collegano i capoluoghi di
Collegano l’hinterland Collegano la provincia provincia e i centri di medie
oltre l’hinterland a Milano dimensioni a Milano
60 km VELOCITA’
30 km FREQUENZA
KMStazione UgroTPmaxin
10 km INTERSCAMBIO
8VITERBOP.F 9471h56'3(treno)
87ViITERBOP. 283
4BRACINO 52931h'8(treno)
Area 31Anguilar 381
PROVINCIA HINTERLAND MILANO HINTERLAND PROVINCIA Extraurban
a
28CESANO 92153'4/(treno)
2Olgiat 362
20LASTOR 5764'0(1treno)
17LaGiustn 4890
15Ipoged.Otavi 4062
14Otavi 4785
Area 12RmS.FilpoN 5963
Suburbana 1RomaMnteri 902
10Gemli 1045
8RomaBlduin 362
7Apiano 3291
6ValeAuri 189
Stazioni porta di interscambio:
5ROMAS.PIET 9160
3QuatroVeni 254
Nodo 2RomaTrstev 852
Rho Fiera, Rogoredo, Pioltello, Monza 0ROMASTIEN 1523
Assunti sottesi:
1. Esistono località di serie A e località di serie B,
che generano diverse quantità di domanda
Esistono inoltre Regionali di collegamento, che non 2. Una località o è di serie A o è di serie B,
raggiungono Milano. a seconda di quanta domanda genera
Essi in molti casi non hanno senso in sé ma solo se servono in 3. L’utenza delle località di serie A ha diritto a
adduzione a spostamenti di più lungo percorso. servizi migliori (più veloci) di quella delle
località di serie B, perché è più numerosa
Corso di Esercizio Ferroviario
Politecnico di Milano, a.a. 2014-2015
Caratteristica principale del prodotto trasporto
ai fini della vendita
Il trasporto si vende a coppie
Il trasporto viene venduto solo se è disponibile sia la
possibilità di andata, sia quella di ritorno
Linea con un buon
traffico, con poche
diseconomie ed
alta redditività Perdita di Perdita di Perdita di
Carico / redditività delle corse
Carico / redditività delle corse
clientela clientela
Soglia di derivata clientela
derivata derivata EPPURE
redditività
accettabile QUESTA
Taglio Taglio Taglio
imposto imposto imposto
LINEA
LAVORAVA
…
Taglio
imposto
LINEA
CHIUSA
treni ANNO 1 treni ANNO 2 ANNO 3 ANNO 4 ANNO 5
Carico / redditività delle corse
Soglia di Redditività
redditività
accettabile
GLOBALE
della linea
Il calcolo di redditività si fa
globalmente sulla linea e non sul
singolo treno!!!!
N.B.:
Nonostante l’impostazione ad orario cadenzato rigido comporti
necessariamente l’esistenza di corse con pochi viaggiatori, il
trasporto regionale lombardo è sostenibile, in quanto il
treni rapporto di copertura (introito da biglietti diviso costi totali) è di
circa il 43%, grosso modo tanto quanto SBB e molto più della
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria
soglia di legge del 35%.
6
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
Esempio di grafico orario
SPAZIO (non in scala)
TEMPO (in scala) • Ogni linea (“traccia”) rappresenta un treno: luogo dei punti nei quali si trova ad ogni istante
• I treni inclinati verso destra vanno in una direzione, quelli verso sinistra in quella opposta
• Tanto più una traccia è inclinata tanto più il treno e veloce
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria • I “pianerottoli” corrispondono alle fermate (il tempo avanza, lo spazio non varia) 7
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014 • I tratti verticali presso un nome di località sono graficismi per indicare che il treno è in transito
I termini del cadenzamento
Relazione Leggibilità Incrementi o rinforzi
Percorso di servizio caratterizzato da: Grado di rigidità nel rispetto Corse aggiuntive oltre la griglia base
• fermate specifiche, ripetute per tutte le corse dell’uniformità delle varie corse di una che in determinate fasce orarie
• frequenze rigide (con eventuali rinforzi o infittimenti) relazione, che misura la percettibilità diminuiscono la frequenza tra i servizi.
• percorrenze costanti, per tutte le corse della relazione come tale
• posizionamento (minuto di passaggio) costante tra le corse
• marchio (nome e colore) Treni spot
Esempio più vicino: linea della metropolitana Corse aggiuntive su una linea, non
appartenenti ad alcuna relazione,
destinate a punte di utenza esperta.
Non devono alterare le caratteristiche
Treno: singola corsa di una relazione dei sistemi cadenzati.
Traccia: porzione di capacità di infrastruttura a disposizione
per il passaggio di un treno
Griglia orario: insieme delle tracce programmate, uguali tra
loro Proprietà geometriche dei sistemi cadenzati
Canale: spazio sul grafico orario per la progettazione di una
traccia Data la griglia dei treni pari e quella dei treni dispari, esse sono sfasabili
Passo di cadenzamento di una relazione: con 1 grado di libertà
intervallo tra le tracce (reciproco della frequenza)
• I treni si incrociano sempre nelle stesse località
Struttura di cadenzamento di una relazione: intervallo tra
le tracce nelle due direzioni in un punto determinato (di • I treni trovano un incrocio ogni mezza frequenza
solito a un capolinea) • Tra i punti di incrocio (”NODI”) la percorrenza è esattamente
Modulo del cadenzamento: sistema di tracce, anche di mezza frequenza
relazioni diverse, che costituisce l’unità minima che si ripete
nel grafico orario • Quale che sia la struttura dell’orario, esistono degli “assi di
Base del cadenzamento: ampiezza temporale del modulo simmetria” del grafico in corrispondenza di determinati minuti
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 8
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
Gli incrementi di frequenza
Incrementi per infittimento:
• 120’ - 60’ - 30’ - 15’
• 120’ - 60’ - 20’ - 10’
N.B.:
Non esistono N.B.:
altre progressioni I servizi costano secondo N.B.: L’atto di termine corsa dei servizi si chiama attestamento
l’intervallo medio e si (non attestazione!)
percepiscono secondo
Incrementi per l’intervallo massimo. Attestare1 v.tr.. Attestare2 v.tr.. (Devoto-Oli)
sovrapposizione: Certificare per propria diretta Collocare testa a testa, schierare
• Mediana Treni 7.10 7.15 7.20 8.10 conoscenza, documentare, render
testimonianza di qlcs. [dal lat.
in una località o lungo una linea
predeterminata [da testa]
• Eccentrica “c’è da aspettare 50 minuti” attestari, da testis ‘testimonio’]
Treni 7.10 7.30 7.50 8.10
“c’è da aspettare 20 minuti”
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria Attestare1 => attestazione Attestare2 => attestamento
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CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
Cadenzamenti con diversi livelli di velocità
Gerarchizzazione delle località
Integrazione di frequenza vs. integrazione di servizio
Per avere una migliore
distribuzione sulle località
minori
Per dimezzare “grosso modo”
la frequenza tra le località
maggiori
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 10
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014La struttura dell’orario
Come si posizionano le tracce all’interno dell’ora (= struttura dell’orario) determina la produttività del sistema
• numero di materiali necessari (scalettamento dei materiali)
• numero di binari necessari alle località di attestamento (capilinea) Tempo minimo di giro
banco = tempi tecnici +
margini di puntualità
“incrociare di punta”
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 11
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Esempio di orario grafico reticolare Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 12 CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
La simmetria d’orario: un linguaggio
Una relazione, quando presenta tracce speculari nei due sensi (tempi di percorrenza uguali)
è sempre simmetrica rispetto a qualche asse. Quell’asse rappresenta il suo linguaggio.
30 0 30 0 30 0 30
Staz. A
Staz. B
Staz. C
Staz. D
Staz. E
Se tutte le relazioni della linea (o di linee diverse) hanno lo stesso asse di simmetria allora si possono parlare
tra loro.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 13
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Avvicinarsi al door-to-door: le relazioni con cambio
Non è quasi mai possibile programmare frequenze appetibili per tutte le relazioni O/D:
Le risorse finanziarie e le disponibilità infrastrutturali e di parco veicoli obbligano a servizi
diretti solo per le situazioni a maggiore domanda
1 2 3 4 5 6
C
A 1 2 3 4 5 6
t
X
1 2 3 4 5 6
D
1 2 3 4 5 6
B
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 14
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Avvicinarsi al door-to-door: le relazioni con cambio
1 2 3 4 5 6
C
A 1 2 3 4 5 6
t
X
1 2 3 4 5 6
D
1 2 3 4 5 6
B
Il cadenzamento semplice di linee diverse permette di ottimizzare le corrispondenze per una coppia (ordinata) O/D
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 15
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Avvicinarsi al door-to-door: le relazioni con cambio
1 2 3 4 5 6
C
A 1 2 3 4 5 6
t
X
1 2 3 4 5 6
D
1 2 3 4 5 6
B
Matrice delle corrispondenze D
O A B C D
A - D 5’
B D -
C - D
D 32’ D -
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CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Avvicinarsi al door-to-door: le relazioni con cambio
1 2 3 4 5 6
C
A 1 2 3 4 5 6
t
X
1 2 3 4 5 6
D
1 2 3 4 5 6
B
D
O A B C D
Il cadenzamento simmetrico di linee diverse, con lo stesso asse di simmetria, permette di A - D 5’
ottimizzare le corrispondenze per una coppia O/D e ritorno B D -
C - D
D 5’ D -
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CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Avvicinarsi al door-to-door: le relazioni con cambio
1 2 3 4 5 6
C
A 1 2 3 4 5 6
t
X
1 2 3 4 5 6
D
1 2 3 4 5 6
B
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CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Avvicinarsi al door-to-door: le relazioni con cambio
1 2 3 4 5 6
C
A 1 2 3 4 5 6
t
X
1 2 3 4 5 6
D
1 2 3 4 5 6
B
Il cadenzamento simmetrico di linee diverse, con lo stesso asse di simmetria, permette di ottimizzare le
corrispondenze nei nodi per tutte le coppie O/D e ritorno.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 19
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014… e allora tanto vale scegliere una posizione significativa per l’asse di
simmetria unificato: per convenzione europea l’asse .00-.30
Nodi .00-.30
• Simmetria intorno al minuto .00
per i servizi a frequenza oraria.
• Simmetria intorno ai minuti .00 e
.30 per i servizi a frequenza
semioraria.
• Simmetria intorno ai minuti .00,
.15, .30 e .45 per i servizi a
frequenza 15’.
Nodi .15-.45
• Simmetria inesistente per i
servizi a frequenza oraria.
• Simmetria intorno ai minuti .15 e
.45 per i servizi a frequenza
semioraria.
• Simmetria intorno ai minuti .00,
.15, .30 e .45 per i servizi a
frequenza 15’.
N.B.:
Con la simmetria 00’-30’, se una
relazione arriva al minuto x, la corsa di
ritorno parte al minuto “meno x”.
Il cadenzamento simmetrico integrale su una stessa base di simmetria consegue l’equità del sistema di trasporto:
la disponibilità (numero di corse) è proporzionale all’importanza di ogni località ma ogni servizio è parte di un
tutto, in quanto da ogni località diventa possibile raggiungere ogni altra località con un tempo di attesa pianificato
(e quindi ottimizzato) ad ogni interscambio.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 20
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 21 CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
Le difficoltà dell’orario cadenzato integrato
Le criticità effettive
La puntualità L’investimento
Un sistema basto sulle corrispondenze ne deve garantire il Un orario regionale cadenzato con attrattiva deve avere
funzionamento, per cui è necessario un livello di frequenze almeno orarie (frequenza bioraria ammissibile
puntualità compatibile con i tempi di interscambio ai nodi per le relazioni interpolo), preferibilmente semiorarie.
nodi “larghi” maggiori probabilità di non perdere le corrispondenze Dovendo garantire anche corse sotto soglia di redditività,
nodi stretti minori perditempi agli interscambi
il volume di investimento è comunque cospicuo.
(in Lombardia si considera empiricamente valore ottimale 7’)
La rigidità di impostazione I costi per le autolinee in afferenza
Il sistema cadenzato non si presta ad adattamenti Un interscambio treno-bus ben organizzato comporta un
(eccezioni agli orari e alle gerarchizzazioni) sub-ottimo nell’ottimizzazione della programmazione delle
Eccezioni possono essere gestite solo con treni spot. risorse industriali TPL.
Il territorio deve adeguare i propri orari ai servizi di Cioè: le autolinee in afferenza, che si mantengono sulle
trasporto (scuole, uffici) e non viceversa. sovvenzioni a km e non sui biglietti, sono costrette a soste
relativamente lunghe e improduttive ai nodi per gli interscambi
La sistematizzazione dei servizi è una scelta efficace ed efficiente, che paga in termini di ripartizione
modale e sostenibilità economica dei servizi.
Tuttavia deve essere una scelta politica, supportata e difesa dal decisore.
La tecnica fondamentale del tecnico per minimizzare le proteste ed evitare il ritiro del supporto politico è
tenere conferenze informative in ogni paese prima dell’entrata in vigore dell’orario, spiegando il
cambiamento nei collegamenti per la specifica comunità.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014La tracciatura di tracce isolate
Dati infrastrutturali:
• lunghezza di tratta Allungamenti tecnici
• profilo statico di velocità (di non corretto tracciato, di ATP)
(per il rango specifico)
• posizione e pendenza livellette Tabelle di percorrenza:
• posizione e raggio curve Riportano per coppie di punti orario Allungamenti per lavori
successivi la “Percorrenza Pura” (distribuiti)
• posizione e caratteristiche gallerie
(treno che viaggia isolato)
• in condizioni di marcia ordinarie
+
Allungamenti supplementari
• nelle quattro combinazioni sosta- per lavori (concentrati)
Dati veicolo: sosta, sosta-passaggio, passaggio-
• sforzo di trazione sosta, sosta-sosta
• resistenza dell’unità di trazione Allungamenti di puntualità
• resistenza della colonna rimorchiata (in media 2’ ogni 100 km)
• velocità max mezzo di trazione
• velocità max colonna rimorchiata
• massa rimorchiata
• tipo di frenatura
• percentuale di massa frenata
• lunghezza del treno
TRACCIA ORARIO
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 23
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014La tracciatura di tracce isolate
Esempio di bollettino di dettaglio, riportante i componenti dell’orario di un treno
Codice identificante Caratteristiche tecniche del
una composizione materiale rotabile
Linea di impostazione quando
esistono più linee affiancate
N.B.:
In Italia la risoluzione
temporale per la
costruzione degli orari è
Tabelle di Allungamenti Orari
percorrenza mezzo minuto.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 24
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014La composizione del reticolo orario
Specifica tecnica: intervallo minimo programmabile tra l’utilizzo di un tratto di binario da parte di un treno e
l’utilizzo da parte del treno successivo
Inoltro di treni successivi Distanziamento a sblocco
Specifica di distanziamento (i treni si possono susseguire x minuti
sullo stesso tratto di linea
(o lungo i corretti tracciati nelle Intervallo minimo programmabile tra dopo che il precedente è arrivato alla
stazioni con segnalamento plurimo) stazione / PBI successiva)
il passaggio della testa di un treno ad
un punto orario e il passaggio della
testa del treno successivo allo stesso
punto orario Distanziamento a tempo
(i treni si possono susseguire ogni
x minuti)
Inoltro di treni successivi
Specifica di interferenza Specifiche di divergenza
sullo stesso tratto di (o specifiche di precedenza di monte)
binario all’interno delle Intervallo minimo programmabile
stazioni ad un punto orario dotato di più
(oppure vincoli tra treni successivi binari tra il passaggio di un treno
su binari diversi all’interno delle al punto orario ed il passaggio
Specifiche di convergenza
stazioni) (o specifiche di precedenza di valle)
del treno successivo su un
binario diverso
Specifiche di interferenza
Specifiche di protezione
attraversamento viaggiatori
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 25
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Specifiche di orario su rete RFI, valori tipici
BEM: sblocco + 3’
Distanziamento a sblocco
BcA: sblocco + 2’
BA: 6’ su sez. lunghe (> 1600 m)
5’ su sez. normali (1350÷1600 m)
Distanziamento a tempo 4’ su sez. norm. corte*(900÷1060 m) * 4’ su sezioni norm. corte ottimizzate
ETCS L2: 5’ (fino a 1060 m). Oltre, 5’.
Specifiche di divergenza
(o specifiche di precedenza di monte)
BA: 4’
1° 2°
Specifiche di convergenza BA: 2’
(o specifiche di precedenza di valle) 1° 2°
4’ se il primo movimento è a 30 km/h
Specifiche di interferenza 3’ se il primo movimento è a vel. > 30 km/h
1° 2°
Specifiche di protezione 3’ prima dell’arrivo
attraversamento viaggiatori 3’ dopo la partenza 3’
del treno i cui viagg. richiedono protezione
Perditempi di deviata Le tracce vanno allungate di: 3’
2’ per itinerari di arrivo a 30 km/h
1’½ per itinerari di partenza a 30 km/h
0÷½’ per itin. di part. o arrivo a 60 km/h
0 per itinerari a 100 km/h con treni in
fermata o in avvio
N.B.: sulle reti di gestori regionali in genere sono in uso valori diversi, solitamente ridotti,
Corso di Formazioneche tengono
Cultura conto
sia delle velocità ridotte sia della ridotta lunghezza dei treni
Ferroviaria 26
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Specifiche di orario su rete RFI, valori tipici
Modalità di incrocio
Senza sottopasso e senza movimenti contemporanei
4’ 1’ 1’ 4’ 1’ 1’
Con sottopasso e movimenti contemporanei
FV FV
1’
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 27
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014La specifica di distanziamento
Specifica di distanziamento = tempo di bloccamento + margine di regolarità
TEMPO TECNICO PUNTUALITÀ
È espressa in percentuale di treni a destino entro una
soglia di ritardo predeterminata (“fascia”).
Per sezioni a blocco fisso di lunghezza consueta, dipende dalla
lunghezza della maggiore sezione della tratta in ragione di
circa un terzo. Nessun ritardo entro fascia può spingere altri treni al di fuori della
stessa fascia.
Una specifica non inferiore al doppio del tempo di bloccamento è
N.B.: Il margine di regolarità ha lo scopo di evitare che il ritardo in grado di assorbire una circolazione estranea senza che i treni
di un treno si propaghi al treno successivo. successivi escano di fascia.
L’allungamento di puntualità ha lo scopo di permettere ad
un treno di recuperare eventuali scostamenti accumulati. N.B.: Ritardo e anticipo si definiscono a destino. Durante la corsa ci
Hanno significati completamente diversi. sono solo scostamenti, positivi o negativi.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 28
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Lunghezza di sezione e sistemi di blocco
Il distanziamento in linea si riduce riducendo la lunghezza delle sezioni (la distanza tra successivi segnali di 1a cat.):
• della sezione a massimo tempo di percorrenza (~più lunga) per potere impostare treni in batterie strette
• delle sezioni prossime ai nodi in caso di successioni di treni a velocità diversa
Il sistema più diffuso sulle linee principali (BA) presenta disconti-nuità di
Codice Significato (segnale Limite di velocità tipico [km/h]
successivo) origine regolamentare tra sezioni normali (> 1350 m) e sezioni
Merci Reg LP normalmente corte (900-1349 m), per cui, nei rispettivi domini, la
lunghezza di sezione va ottimizzata avvicinandosi ai valori
75 Via impedita 40 50 50 minimi senza scendere al di sotto.
120 Deviata 30/60 30/60 30/60 Sezioni anormalmente corte (450-900 m) comportano limitazioni
importanti sulla velocità e sono in genere da evitare.
120* Deviata a 100 60 100 100
Il codice RSM viene esteso secondo le seguenti regole:
180 Avviso di v.i. 65 110 115 • Il codice 180 e i superiori devono essere captati per almeno 1350 m.
180* Avv. anticipato deviata 65 150 150 • Il codice 180 deve essere captato almeno 2700 m prima di un segnale
100 o limitazione a 150 a via impedita.
• L’estesa di captazione dei codici 120 e 75, salvo a valle delle deviate,
270 Via libera 90 160 180 deve essere almeno di 900m. Davanti ai segnali RGG è ammessa
270* Via libera 90 160 230 distanza inferiore con captazione cod. 120.
270** Via libera 90 160 250
N.B.: La velocità massima del materiale Reg è in genere 140 o 160 km/h. Questi
valori valgono su linee con pendenze fino al 13‰.
Corso di Esercizio Ferroviario
Politecnico di Milano, a.a. 2014-2015
29Lunghezza di sezione e sistemi di blocco
Il vantaggio dell’adozione di sezioni normalmente corte è evidente
quando le velocità massime della linea sono non superiori al limite
dato dalla captazione del codice 180. Allora la discontinuità,
almeno per i treni viaggiatori, scompare, ed è possibile avvicinarli
molto tra loro.
Attenzione al contenimento del tempo di fermata:
va aggiunto al distanziamento minimo tecnologico
Categoria di sezione BAcc BAcf e BCA
Sezioni normali 1350÷2250 m 1200÷2000 m
Sezioni norm. ridotte 900÷1349 m 600÷1199 m
Sezioni anorm. ridotte 450÷899 m 300÷599 m Sistemi di distanziamento più semplici (ed economici)
non determinano la discontinuità del Blocco Automatico
e permettono di scendere fino a 600 m di lunghezza di
Passante di Milano sezione normalmente corta.
Il Passante di Milano ha condizioni particolari:
• Velocità massima 60 km/h Sarebbe opportuno limitare l’impiego del BA solo ai casi
• Lunghezza massima treni 250 m dove effettivamente comporta benefici importanti:
• Percentuale di massa frenata > 105% (freni ben funzionanti) • quando servono elevate velocità (>150 km/h)
per cui è ammessa una sequenza in deroga di aspetti segnali e codici: • E solo se le pendenze sono contenute.
Velocità massima ammessa per differenti percentuali di massa frenata
260
240
220 Senza RSM
dist. anorm.te dist. anorm.te dist. anorm.te dist. anorm.te Con RSM
Velocità massima ammessa
200
ridotta ridotta ridotta ridotta
270 180 180 180 75 180
160
60 60 km/h 60 km/h 60 km/h 50 km/h
140
120
100
80
N.B.: Nelle nuove realizzazioni, la pendenza massima per le linee destinate ai
60
treni merci è 12,5‰, mentre si può osare fino al doppio o (all’estero) al 0 5 10 15 20 25 30
quadruplo per le linee regionali e metropolitane. Pendenza (per mille)
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Politecnico di Milano, a.a. 2014-2015
30Vincoli del segnalamento da tenere presente in progettazione
Vincoli al posizionamento dei segnali
1. I segnali devono essere visibili con continuità per 200 m (150 m per linee a velocità < 90 km/h) pertanto
devono essere preceduti da tratti rettilinei di tale lunghezza.
2. Un itinerario deviato che porti su un binario codificato terminante con un segnale a via impedita:
• non può effettuarsi se non ci sono almeno 300 m di captazione codice
• non può effettuarsi a 60 km/h se non ci sono almeno 600 m di captazione codice
• non può effettuarsi a 100 km/h.
3. I segnali non devono essere lungo i marciapiede ed è bene non siano posti immediatamente prima dei marciapiede
Vincoli ai punti di variazione di velocità di fiancata
1. Non sono ammesse successive variazioni di velocità di fiancata a meno di 2000 m
2. Non sono ammesse variazioni di velocità di fiancata in diminuzione con salti superiori a 60 km/h
3. Le variazioni di velocità possono avvenire presso cippi km, asse FV, deviatoio di ingresso/uscita, segnali
I progetti di linee e impianti devono essere "vestiti" del segnalamento fin dalle fasi preliminari
della loro definizione tracciatistica, al fine di verificare la possibilità di realizzare un
segnalamento luminoso che confermi le funzionalità previste
N.B.: Sono in via di progettazione sistemi di segnalamento che si sovrappongono al segnalamento laterale realizzando sezioni ridotte
"virtuali" ETCS, cioè frazionano le sezioni del segnalamento laterale permettendo un accodamento a distanza minore per i treni
equipaggiati con ETCS. I vantaggi sono:
- Superamento dei vincoli di visibilità
- Superamento dei vincoli di ripresa codice Tale sistema sarà applicato prioritariamente nella galleria
- Possibilità di termine sezione in corrispondenza di deviatoi tra Mi. Porta Garibaldi e Bivio Mirabello
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Politecnico di Milano, a.a. 2014-2015
31La capacità delle linee
N.B.: Capacità delle linee Veicoli nell’unità di tempo
Capacità di trasporto Persone / tonn nell’unità di tempo
Quanti treni si possono fare su un’infrastruttura ferroviaria? Modello di
Greenshields
• Importante per la trasparenza nell’assegnazione della capacità
• Importante per la valutazione degli investimenti
• Importante per la valutazione della produttività
Approcci semplici di derivazione stradale non forniscono risposte utili:
• La velocità deve essere una variabile indipendente e devono coesistere velocità diverse
• La programmazione d’orario efficace introduce vincoli di posizionamento delle tracce
• La qualità del servizio, cioè il livello di puntualità obiettivo, determina la capacità f = v*k
NO
Una risposta sgradevolmente ricorsiva…
Quanti treni si possono fare su un’infrastruttura ferrovia dipende da quali treni si vogliono fare su un’infrastruttura ferroviaria
…dà un parametro di valutazione piuttosto debole
Inoltre, se su una linea si utilizza una quota x della capacità, in genere (1-x) non si può utilizzare completamente.
Metodi: Tempo a disposizione Es. Formula FS
Formule sintetiche Coeff.riduzione (1986)
deterministiche Tempo necessario per ogni treno medio Potthoff Non consentono la descrizione
dettagliata né dell’infrastruttura
Considerano l’eterotachia e la qualità della né del modello di esercizio
Formule analitiche circolazione mediante costruzioni basate sulla
Es. Formula DB
probabilistiche (1974)
teoria delle code
Es. Fiche UIC 406 Risentono di parametri di descrizione
Metodi di Calcolano la capacità residua mediante
dell’infrastruttura e del suo utilizzo
variazione di alcune caratteristiche dell’orario
ottimizzazione senza indicazioni per l’assunzione
Descrivono nel dettaglio l’infrastruttura, vi Es. Opentrack Consentono di confrontare scelte
Microsimulazioni sovrappongono un orario, lo perturbano e ricavano infrastrutturali e di orario diverse ma
numeriche la qualità indagando la propagazione dei ritardi richiedono la descrizione minuziosa di
entrambi
È possibile confrontare la stabilità di soluzioni d’orario e infrastruttura diverse solo dopo averle descritte nei particolari (di segnalamento
e di orario). Formule sintetiche non hanno trovato utilizzo al di fuori dell’accademia.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 32
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014La capacità delle infrastrutture in progettazione
Come posso quindi stimare la capacità di un’infrastruttura in progettazione per cui
non ho il modello di esercizio ed i dettagli di segnalamento?
Invece: A cosa deve servire l’infrastruttura che vado a progettare?
Le infrastrutture sono costose Un buon progetto Ciò che è ottimizzato per definizione non è
(finanziariamente e ambientalmente) è ottimizzato flessibile, perché non ha molti margini
Dato di base principale della progettazione è il modello di offerta
Non posso esprimere un giudizio compiuto • Sprechi
su un progetto se non so la realizzazione (interconnessioni AV)
cosa (= che treni, quale orario) deve fare.
Approccio ex-post
(prima l’infrastruttura poi l’orario) NON
Approccio bottom-up FUNZIONANO
(penso una traccia per volta)
• Tracce inadeguate (es. Treno della Montagna)
Il modello di offerta è un dato di base della progettazione, va definito tutto insieme
e l’infrastruttura vi deve essere fatta crescere attorno
perché
le caratteristiche di dettaglio dell’infrastruttura determinano a livello macroscopico
il modello di esercizio realizzabile
Cercare di capire il territorio per impostare il modello futuro.
Mantenere nel tempo i modelli di offerta obiettivo.
La domanda importante quindi non è “Qual è la capacità dell’infrastruttura in progettazione?”
ma “Come deve essere fatta un’infrastruttura per realizzare l’offerta obiettivo?”
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Capacità delle linee: Fiche UIC 406
Capacità (Fiche UIC 405.1)
La capacità di una data infrastruttura ferroviaria è il numero complessivo di tracce orarie possibili, in un intervallo di tempo definito,
considerando il mix di offerta (effettivo, previsto o ipotetico), e tenendo conto della qualità richiesta dal mercato (puntualità e stabilità
dell’offerta, intesa come capacità di attenuarne le perturbazioni).
Capacità teorica
Dipende solo dalle caratteristiche dell’infrastruttura (segnalamento) e dai livelli di puntualità desiderati (margini di regolarità).
Presuppone un modello di esercizio con omotachia rigida e tracce distanziate a specifica.
Capacità commerciale
Dipende dalle caratteristiche dell’infrastruttura (segnalamento), dai livelli di puntualità desiderati (margini di regolarità) e dalle
esigenze del mercato. Rappresenta la massima quantità di tracce possibili con una struttura di offerta coerente con la eterogeneità
della domanda in termini di velocità commerciali.
Preso il grafico orario del periodo di riferimento, si traslano tutte le tracce di modo che tra tracce successive
esista almeno un punto a minimo di specifica.
Il grafico compattato occupa un intervallo di tempo minore del periodo di riferimento. Il rapporto tra la durata
di tale intervallo e l’ampiezza del periodo di riferimento è il grado di utilizzazione della linea.
Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 34
CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Capacità delle linee: Fiche UIC 406
Nel grafico orario di riferimento si inseriscono nuove tracce in
coerenza con le richieste commerciali potenziali. Valori orientativi di capacità di riferimento su rete RFI
Si provvede a compattazione e si determina un grado di
utilizzazione massimo.
La differenza tra il grado di utilizzazione massimo ed il grado di
utilizzazione effettivo dà la capacità residua commerciale.
Esiste una capacità residua tecnica, non assegnabile e con
carattere di sfrido, che contribuisce alla stabilità generale del
sistema.
N.B.: Tracce a diverse velocità comportano una perdita
di capacità dipendente dalla differenza di percorrenza
lungo la tratta considerata.
Questa perdita si genera ogni volta che si seguono tracce
a velocità differente.
Omotachia Separazione Batterie
(o riduzione (specializzazione di treni
dell’eterotachia) delle linee)
Es. NFTA
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CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014Grazie per l’attenzione Corso di Formazione Cultura Ferroviaria 36 CIFI Milano/Genova, 12 dicembre 2014
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