I controlli nel trasporto ferroviario ad alta velocità

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L’interesse generale al miglioramento delle prestazioni dei sistemi di trasporto, in ambito sia locale sia internazionale, ha trovato larga risonanza anche a livello scientifico. Notevole è l’attenzione dedicata al trasporto su gomma e al controllo degli autoveicoli, con apposite sessioni nei convegni internazionali, quali ad esempio i convegni mondiali Ifac 1996 in S. Francisco, e 1999 in Pechino, e ancora i vari convegni Cdc (Conference of Decision and Control), Acc (American Control Conference), Ecc (European Control Conference) ed Evs (Electric Vehicle Symposium). Con riferimento al trasporto ferroviario in alta velocità il panorama delle ricerche relative non sembra avere un’equivalente visibilità.
L’attività di ricerca in ambito ferroviario ha sempre avuto sedi proprie di pubblicazione, essenzialmente legate a uno o più enti nazionali gestori delle ferrovie; come ad esempio le riviste Ingegneria Ferroviaria (legata alle Ferrovie dello Stato italiane), Elektrische Bahnen (legata alle ferrovie tedesche), Revue Générale des Chemin de Fer (legata alle ferrovie francesi), Quarterly Report of the Railway Technical Research Institute (legato alle ferrovie giapponesi), International Railway Journal, Railway Gazette International, Rail Engineering International.
Poche sono le riviste internazionali non direttamente legate agli enti ferroviari: di rilievo sono i Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F -Journal of Rail and Rapid Transit e Vehicle System Dynamics, quest’ultima solo parzialmente legata al trasporto su rotaia. In realtà anche la maggior parte della stessa ricerca scientifica veniva sviluppata presso istituzioni proprie degli enti ferroviari (ad esempio: Uic, Sncf Direction de l’Ingegnerie a Parigi, The Railway Technical Research Institute a Tokio, Korea Railroad Research Institute, Arri-Australian Railway Research Institute, The European Rail Research Institute in Olanda, The Advanced Rail Research Centre a Sheffield, la Italferr a Roma).
I nuovi sviluppi del mercato dei trasporti e in particolare la soluzione del trasporto su rotaia, non inquinante in termini di emissioni dirette di gas responsabili dell’effetto serra, sono sempre più presenti all’attenzione non solo delle autorità politiche, ma anche dei cittadini.
Il maggior interesse è anche rilevabile dal moltiplicarsi di iniziative congressuali. Ricordiamo i primi sette congressi Computer In Railways (Computer Aided Design Manufacture and Operation in Railways and Other Advanced Mass Transit Systems), di cui l’ultimo tenuto a Bologna nel 2000. Nel 1999 si è tenuto a Tokio il II Congresso mondiale sulla ricerca ferroviaria Wcrr ’99, a valle del primo, tenuto a Firenze nel 1997; l’ultimo Wcrr si è tenuto nel novembre 2001 a Colonia, in Germania.
Anche l’interesse da parte dei ricercatori sugli azionamenti elettrici ed elettronici di potenza, che parzialmente trovava sbocchi all’interno di conferenze quali Epe, Icem, Speedam, ha recentemente trovato uno spazio proprio su argomenti di trazione nella prima “International Conference on Railway Traction Systems”, tenutasi a Capri nel 2001. Non è ancora ben chiaro invece lo spazio riservato a questi temi nella nuova struttura dei corsi di studi universitari, a valle della recente riforma, anche se l’attività di ricerca in ambito universitario ha registrato un interesse crescente.
Sono pertanto nati diversi centri di ricerca universitari che trattano problematiche relative al trasporto ferroviario, in particolare in Germania e in Giappone.
In Italia vanno ricordati i progetti finalizzati Cnr sui trasporti e gli attuali finanziamenti in ambito Murst. In particolare è stato finanziato un progetto nazionale di ricerca su “Controlli innovativi nei sistemi di trasporto ad alta velocità”, coordinato dall’unità operativa della sede di Pisa e che coinvolge sei distinte unità operative universitarie.

Sviluppi tecnologici del trasporto su rotaia in Europa

Un panorama sullo stato dell’arte e sugli sviluppi tecnologici ferroviari in Europa nel 1996 è disponibile in [1]. Un nuovo quadro aggiornato al 1999 è descritto in [2].
Per realizzare un “prodotto” ferroviario vincente sul mercato occorre rendere più attraente la soluzione su rotaia, innanzi tutto occorre rendere più facile l’accesso sia informatico che fisico al sistema, sia per il trasporto delle persone che delle merci.
Occorre ridurre i costi delle infrastrutture, del materiale rotabile, dei consumi energetici, di manutenzione, ma anche migliorare i servizi a bordo, possibilmente riducendo i tempi di percorrenza.
Se la soluzione ferroviaria ha minori scarichi inquinanti rispetto al trasporto su gomma, occorre comunque tener conto anche dell’impatto ambientale, in termini di rumore e vibrazioni.
Il tutto va sempre visto all’interno di un quadro in cui la sicurezza di persone e cose è assolutamente prioritaria.
In generale la ricerca nel settore ferroviario in Europa spinge verso i seguenti obiettivi:
– rispetto degli standard elevati di velocità, sicurezza, affidabilità nel trasporto di passeggeri e merci, sia per treni tradizionali che in alta velocità;
– interoperabilità a livello internazionale e capacità di rivolgersi verso soluzioni multimodali;
– ottimizzazione dei consumi energetici e minimizzazione di danni ambientali;
– riduzione di costi per il servizio normale e per disservizi;
– miglioramento e automatizzazione delle tecniche di manutenzione;
– riduzione dell’inquinamento acustico legato alla rumorosità del servizio;
– miglioramento del comfort del passeggero in termini di silenziosità, riduzione delle vibrazioni e assenza di oscillazioni laterali in alta velocità.
È evidente come la ricerca coinvolga aspetti differenziati e multidisciplinari, integrando i settori più tradizionali, di tipo elettromeccanico e logistico, con quelli più innovativi, legati all’automazione, all’informatica e alle telecomunicazioni.

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