ferrovìa
Indice
Definizione
sf. [sec. XIX; calco del tedesco Eisenbahn, strada di ferro]. Originariamente strada attrezzata con guide metalliche (binari), equivalente di strada ferrata. Attualmente, il complesso dei servizi che definisce un sistema di trasporto di passeggeri e merci caratterizzato dal suo regime d'uso pubblico e dai percorsi attrezzati in sede propria (linea ferroviaria). Per estensione, treno, stazione, amministrazione ferroviaria: ha un appuntamento alla ferrovia; è un dipendente delle Ferrovie dello Stato.
Ferrovia. ETR 450, il cosiddetto ""pendolino"" nella tratta Milano-Roma.
Ente Ferrovie dello Stato
Evoluzione delle ferrovie
L'affermarsi e il diffondersi della ferrovia fu una logica conseguenza dell'evoluzione subita dalla strada ferrata e dalla trazione meccanica. Già alla fine del sec. XVII, infatti, era diffuso nelle miniere di carbone inglesi l'impiego di rotaie di legno per facilitare lo scorrimento dei vagoncini; successivamente si passò alle prime semplici sbarre di ferro assicurate al terreno, poi alle rotaie incassate a U e alle rotaie sopraelevate. Ciò favorì la diffusione di strade ferrate che servivano a convogliare il minerale delle miniere ai centri di raccolta; la praticità di tali vie portò, nel 1803, a realizzare una strada pubblica con rotaie in ferro (la Survey Iron Railway tra Wandsworth e Croydon, in Gran Bretagna) sulla quale poteva circolare ogni sorta di veicolo. La potenza dei mezzi di trazione impiegati, i cavalli, era però molto bassa, per cui venne studiata la possibilità di utilizzare la macchina a vapore ideata da J. Watt. I primi esperimenti condotti da Watt e W. Murdock in Gran Bretagna, da N.-J. Cugnot in Francia, O. Evans negli USA ebbero scarso successo in quanto le macchine (praticamente una caldaia montata su quattro ruote di cui una sola motrice), slittavano, per il basso peso, sulle rotaie; maggior successo ottenne l'inglese R. Trevithick che nel 1804 realizzò una locomotiva (Tram-Waggon) abbastanza pesante per trainare un carico di oltre 10 t a ca. 8 km/h. Per ovviare all'inconveniente dello slittamento delle ruote vennero proposte varie soluzioni (sistemi ad arpionismo, a cremagliera, ideato da J. Blenkisop, ecc.) che, però, riducevano la velocità; la soluzione fu data da G. Stephenson, che tra il 1814 e il 1827 costruì diverse locomotive a due e tre assi accoppiati, il che, rendendo tutte le ruote motrici, permetteva di sfruttare a pieno il peso del mezzo e, di conseguenza, di non far slittare le ruote. Nel 1825, G. Stephenson inaugurò la prima ferrovia a vapore , la Stockton-Darlington di 43 km, con un convoglio merci trainato da una motrice (la Locomotion) a due assi accoppiati, del peso complessivo di oltre 10 t: la velocità media fu di ca. 20 km/h. Nel 1829, il figlio di Stephenson, Robert, realizzò, insieme con il padre, una locomotiva rimasta celebre, la Rocket, a due assi, munita di caldaia tubolare, tiraggio forzato e ruote con bordino; nel 1830 la Rocket inaugurò la nuova linea ferroviaria pubblica, la Liverpool-Manchester, di 48 km, trainando un carico di 13 t alla media di 21 km/h, toccando punte di 47 km/h. In Francia, dove già dal 1821 era in funzione una strada ferrata a cavalli (la Saint-Étienne-Andrézieu), fu realizzata, nel 1830, una linea ferroviaria pubblica (la Saint-Étienne-Lione) sulla quale venne impiegata una locomotiva ideata da M. Seguin, concettualmente analoga a quella di Stephenson. Tali successi, nonostante l'opposizione dei trasportatori tradizionali, confermarono le notevoli possibilità della ferrovia quale mezzo di trasporto sia di merci sia di persone; da tale data lo sviluppo delle ferrovie fu rapido e intenso, non solo in Gran Bretagna e in Francia. Già nel 1850, infatti, la rete ferroviaria mondiale toccava i 38.000 km e nel 1870 era più che quintuplicata (ca. 210.000 km): le linee erano sviluppate soprattutto negli USA, Canada e India e nei maggiori Paesi europei. Il massimo incremento chilometrico si registrò tra la fine del sec. XIX e l'inizio del XX: nel 1915 la rete mondiale superava il milione di chilometri raggiungendo la massima espansione nell'America Settentrionale e nell'Europa occidentale (per esempio USA 406.000 km; Europa occidentale ca. 160.000 km). Dopo tale data il massimo incremento si verificò nei Paesi dell'Europa orientale, in India, in Giappone e successivamente in Cina e nel Sudafrica: nel 1962 la rete mondiale era di 1284.860 km (Europa 396.000 km; America Settentrionale 433.350; America Centrale 12.000; America Meridionale 112.000; Asia 206.000; Africa 77.000; Australia e Nuova Zelanda 48.510). Alla fine del sec. XX le linee ferroviarie nel mondo superavano i 1.570.000 km, ma ancora possono contare sul costante incremento delle ferrovie in Asia, Africa e America Latina, dove inoltre è diminuito di molto il numero di quelle a scartamento ridotto.
Sviluppo delle ferrovie e gestione della rete in Italia
Lo sviluppo delle ferrovie in Italia ha seguito, nel sec. XIX, le vicissitudini politiche del Paese: inizialmente, infatti, vennero costruite linee in Piemonte, Toscana, Lombardia, Veneto, Campania, negli Stati pontifici e nel Granducato di Modena-Parma, per complessivi 2189 km (1860). Con la formazione del Regno d'Italia iniziò un notevole sviluppo delle ferrovie, mentre le numerose società private vennero riunite prima in quattro compagnie (Società per le Ferrovie dell'Alta Italia, Società per le Strade Ferrate Romane, Società per le Ferrovie Meridionali, Società Vittorio Emanuele per le Ferrovie Calabro-Sicule) poi in tre (Società Ferrovie Meridionali, Società Italiana per le Strade Ferrate del Mediterraneo, Società delle Strade Ferrate della Sicilia) che gestivano 8774 km di linee, mentre 1751 km erano di linee secondarie e locali in concessione a società minori (1885). Nel 1905 lo Stato prese la gestione diretta di gran parte delle linee, che nel 1906 assommavano a 15.714 km (di cui 3141 km in gestione privata): la pianificazione delle Ferrovie dello Stato portò al miglioramento delle linee e delle strutture, allo sviluppo dell'elettrificazione e dei collegamenti, e all'apertura di nuove linee (nel 1940 la rete superava i 17.000 km e nel 1962 era di 20.970 di cui 4760 in concessione privata). Dopo la progressiva e generale elettrificazione della rete nazionale, ultimata, a eccezione di alcune brevi linee secondarie, negli anni Settanta con il piano poliennale di sviluppo, è iniziato gradualmente anche l'ammodernamento delle principali direttrici ferroviarie, con la soppressione di linee a minor traffico, l'adeguamento allo standard europeo del materiale rotabile e il progressivo potenziamento di tutte le infrastrutture, per cui la rete nazionale, che nel 1987 era di 19.538 km, è scesa nel 1994 a poco più di 16.000 km e, nel 1999, a 14.762 km, di cui circa 3.600 km in concessione privata. Per quanto riguarda la gestione e il controllo del traffico ferroviario vengono applicati due sistemi. Per le reti secondarie o in concessione privata si adotta ancora il sistema a "Dirigente Unico" (DU), che prevede un solo responsabile il quale, sulla base di tutte le informazioni che giungono dalle varie stazioni delle linee, controlla l'andamento del traffico e impartisce ai capistazione locali gli ordini necessari per la corretta circolazione dei convogli, questi a loro volta li trasmettono ai macchinisti dei treni in transito e ne verificano l'esecuzione. Il sistema a "Dirigente Centrale" (DC) è basato su una sola centrale di controllo per ciascun Dipartimento ferroviario (di norma posto in un nodo), alla quale giungono tutti i dati relativi alla circolazione dei convogli e di qualsiasi rotabile presente sui binari, sia dalle stazioni delle linee, che fanno capo a questo, sia dai sistemi di segnalamento e di sicurezza automatizzati. Questi sistemi vengono registrati nella memoria di un computer, mentre su di un grande pannello luminoso schematico è possibile individuare in tempo reale un qualsiasi rotabile in movimento, per cui è facile sapere con esattezza la posizione di ogni convoglio, nonché i problemi che si vengono a creare nella circolazione. In base ai dati acquisiti il DC informa, se necessario, i vari DU e trasmette a tutti i capistazione interessati gli ordini relativi alle precedenze, agli incroci, alle coincidenze, stabilendo altresì la composizione dei convogli in rapporto al flusso di traffico nelle stazioni di testa, e decide l'eventuale formazione di treni speciali in funzione della richiesta dell'utenza. Il DC, infine, coordina, non solo il pronto intervento di mezzi e squadre speciali in occasione di possibili incidenti, ma elabora, anche, itinerari alternativi e/o la soppressione di convogli lungo ogni linea interessata da possibili interruzioni, intralci o sovraccarichi, mentre nelle singole stazioni i responsabili provvederanno a gestire in modo autonomo le disposizioni ricevute. In tal modo è possibile, nelle ventiquattro ore, ottenere la circolazione di almeno 90 convogli su linee a binario unico e di oltre 300 su quelle a due o più binari .
L’evoluzione dei rotabili ferroviari
Anche se in molti Paesi i rotabili sono in gran parte come quelli di cinquanta anni prima, ci si sta indirizzando verso uno standard mondiale: per i passeggeri sono preferite vetture-pullman, del tipo open space, di prima e seconda classe, dotate di comode poltrone poste ai lati di un corridoio centrale. Per i treni locali e regionali sono utilizzate di preferenza vetture open space più semplici, a uno o due piani, mentre i convogli bloccati super veloci sono costituiti da vetture-pullman gran comfort. Di largo impiego sono le vetture attrezzate a ristorante o a bar nonché le carrozze cuccetta e letto: in Europa le prime hanno gli scompartimenti con quattro o sei sedili imbottiti sovrapposti; le seconde sono divise in scompartimenti di prima e seconda classe, rispettivamente con due e tre lettini sovrapposti, ciascuna dotata di lavabo. Le moderne carrozze pesano in media fin oltre il 30% in meno rispetto a quelle del passato e sono anche realizzate in lega leggera, tuttavia le loro strutture sono calcolate in modo da resistere a elevati carichi di tamponamento. I materiali impiegati per gli interni sono del tipo ignifugo o auto-estinguente, per ridurre al minimo il rischio di incendi. Tutte le carrozze, inoltre, hanno sospensioni basate su balestre, molloni e ammortizzatori, del tipo oleopneumatico sui treni veloci, per rendere il veicolo più confortevole. Per motivi di sicurezza, il comando di apertura e chiusura delle porte è centralizzato e per i treni veloci è generalizzato il sistema ad aria condizionata con finestrini bloccati. Diversi sono i tipi di carri merci: da quelli per cose alla rinfusa a quelli per le diverse materie prime, prodotti petroliferi, macchinari, granaglie, animali vivi, fino ai moderni carri frigorifero, portacontainer per prodotti alimentari anche liquidi, e per il trasporto di veicoli, carri pianale con i quali si possono costituire convogli per le auto al seguito dei passeggeri (treni navetta). Notevoli sono stati i progressi per quel che riguarda le motrici e l'Italia si pone fra i Paesi all'avanguardia: le casse dei locomotori vengono spesso realizzate in leghe leggere o addirittura in vetroresina, irrigidite da strutture in acciaio speciale, per alleggerire il peso complessivo senza diminuire solidità e durata. Sono stati, inoltre, migliorati gli apparati motore, che vanno da potenze unitarie di circa 2700 kW per le elettromotrici leggere, a 5000 kW per quelle utilizzate per i treni veloci, fino a oltre 8000 kW per i super rapidi; l'adozione di sistemi basati sull'elettronica di potenza consente a questi mezzi una notevole flessibilità, infatti, sono in grado di trainare convogli di peso complessivo differente, anche assai elevato, a velocità d'esercizio fra i 170 e i 240 km/h, fin oltre i 300 km/h dei TGV francesi. Le motrici più potenti possono mantenere velocità medie elevate, poiché hanno un notevole spunto alla partenza e sono in grado di attuare rapide accelerazioni e decelerazioni (1-1,5 m/sec²). Il loro apparato frenante è potente e sicuro in quanto utilizza un sistema basato su pattini elettromagnetici, che si bloccano sul binario quando vengono abbassati ed eccitati, coadiuvando efficacemente l'azione frenante esercitata dal motore in decelerazione e quella dei moderni freni a disco azionati da idonei dispositivi oleopneumatici a doppio circuito, di cui sono dotate tutte le carrozze. Tale sistema comprende anche un impianto antislittamento-antipattinamento, analogo a quello in uso sulle automobili, che interviene quando uno o più assi perdono aderenza, evitando in tal modo guasti ai motori o consumi anomali delle ruote. Tutte le moderne motrici sono dotate di radiotelefono, per le comunicazioni con le stazioni, e di avvisatori che ripetono sulla consolle di bordo le varie segnalazioni incontrate lungo la linea durante la marcia. Diverse spie luminose segnalano, oltre agli eventuali guasti degli apparati motore, anche i possibili inconvenienti che si verifichino sul treno, in particolare, le elettromotrici dei super rapidi dispongono di apparecchiature elettroniche in grado di tenere costantemente sotto controllo l'intero convoglio. Una serie di spie luminose, oltre a quelle relative al buon funzionamento degli apparati motore e dei sistemi di frenatura, segnalano tutte le informazioni inviate da appositi sensori, disposti in punti strategici, e relative al possibile grippaggio di una ruota, al surriscaldamento di parti meccaniche, al bloccaggio di un freno, al difettoso contatto della strisciante con la linea elettrica, alla perfetta tenuta dei ganci di trazione e dei collegamenti fra le carrozze, al corretto assetto di queste e, in particolare, di quelle a cassa oscillante, al possibile dimezzamento del convoglio, all'insorgere di un principio d'incendio, alla cattiva chiusura o all'accidentale apertura delle porte, al buon funzionamento di tutti gli apparati elettrici e dell'impianto di condizionamento. Tutte queste informazioni, unite a quelle relative alla velocità del treno lungo ogni tratta della linea percorsa, vengono, inoltre, registrate e conservate nelle "scatole verdi", analoghe a quelle nere in dotazione sugli aeroplani, i cui sono dotati i rotabili per l'alta velocità.
I problemi posti dal trasporto ferroviario
I problemi posti dal nuovo mezzo di trasporto furono notevoli sia dal punto di vista economico-politico, sia sotto l'aspetto tecnico-costruttivo: basti pensare al ruolo svolto dalle ferrovie sia nel riassetto territoriale di ogni nazione (interscambi tra città, campagne, luoghi di produzione e di mercato, ecc.), con effetti immediati sulla dislocazione e concentrazione degli insediamenti produttivi, sia nella penetrazione colonizzatrice e imperialista (esempi tipici sono le linee transcontinentali degli USA, la Transiberiana russa, le linee strategiche in India e altri paesi coloniali). Dal punto di vista costruttivo delle linee, data la necessità di avere sedi proprie colleganti centri con caratteristiche topografiche assai diverse, dovettero essere superati non pochi problemi. Il più immediato che si presentò fu quello del superamento delle catene montuose di fronte alle quali i treni dovevano fermarsi non essendo in grado di superare certi limiti di pendenza. In Italia e in Austria, data la presenza di vasti complessi montuosi, si ricorse per la prima volta ai trafori: in Italia, nel 1854, venne realizzata la linea Torino-Genova che superava il passo dei Giovi con una galleria di 3260 m, la più lunga del mondo a quei tempi; in Austria, nel Sommering, fu aperta, nel 1855, la prima ferrovia su percorso montuoso, lunga 41 km, con pendenze massime del 25‰ e comprendente una galleria lunga 1430 m. Il primo grande traforo di una catena montuosa fu quello realizzato nel 1871 sotto il colle del Fréjus (13.636 m) per collegare l'Italia alla Francia; nel 1882 fu inaugurato il traforo del San Gottardo, tra Italia e Svizzera (lungo 14.980 m), per il quale fu adottato, in alcuni tratti, il tracciato elicoidale che permette di superare forti dislivelli; la galleria del Sempione (1906), che collega l'Italia alla Svizzera, è, con oltre 19.800 m, tra le più lunghe gallerie del mondo. Di complessità quasi uguale il problema del superamento di corsi d'acqua e di forti dislivelli, che comporta la realizzazione di opere (ponti e viadotti) le quali devono sopportare forti carichi in notevole vibrazione; ciò ha portato alla diffusione e al perfezionamento delle tecniche basate sul ferro e sul cemento armato (vedi ponte). Dal punto di vista tecnico, le ferrovie diedero un notevole impulso alla metallurgia e alla meccanica, data la necessità di avere a disposizione materiale rotabile sempre più efficiente. Le maggiori attenzioni sono state riservate, ovviamente, alle motrici e ai sistemi di sicurezza. Negli anni fra il 1830 e il 1880 vennero introdotti il carrello anteriore (1833), che facilitava l'inserimento del convoglio in curva; la distribuzione a cassetto (1839), che permetteva un miglior sfruttamento della potenza del vapore; il glifo (1841) e il sistema compound (1850), che elevarono il rendimento e permisero la realizzazione di potenti locomotive a sei assi motore (1866). Contemporaneamente si migliorò la sicurezza della ferrovia con l'introduzione dell'esercizio a consenso telegrafico (1841), dei semafori (1842) e dei collegamenti di questi con gli scambi (1855), dei freni prima continui (1860) poi automatici tipo Westinghouse (1872). Lo sviluppo delle ferrovie, che comportò percorsi in sotterranea lunghi e brevi, spinse i costruttori a studiare la possibilità di utilizzare l'energia elettrica: nel 1883, sulla Giant's Causeway Railway, in Gran Bretagna, fu sperimentata la trazione di piccoli convogli mediante semplici motrici elettriche; il potenziamento della tensione di esercizio, unito alla realizzazione del carrello motore (1888), portò alla costruzione di nuovi tipi basati sull'accoppiamento generatore-motore (1893). I buoni risultati ottenuti convinsero i costruttori europei dei notevoli vantaggi offerti dai nuovi mezzi, nonostante già all'inizio del sec. XX le locomotive a vapore fossero in grado di superare i 100 km/h, con velocità di esercizio intorno ai 60 km/h. L'introduzione in Germania di automotrici con motore Diesel (1912), poi con motori Diesel elettrici (1933) e la continua evoluzione dei nuovi mezzi di trazione (nel 1938 vennero sperimentate negli USA motrici gas turbo-elettriche di notevole potenza) segnò il declino delle vaporiere, che ancora negli anni Quaranta, per la loro velocità di esercizio e la potenza in trazione, non erano per nulla inferiori alle altre motrici dell'epoca. Negli anni che seguirono, la relativa facilità nel produrre e distribuire a basso costo energia elettrica e gasolio portarono alla definitiva affermazione delle motrici elettriche e Diesel, che, inoltre, presentano una notevole flessibilità d'esercizio. Tali mezzi, infatti, sono sempre pronti a entrare in funzione diversamente dalle locomotive a vapore, che richiedono lunghi tempi per accendere e spegnere il focolare, per portare il vapore alla giusta pressione e per rifornire di continuo le caldaie con acqua. Già a partire dal secondo dopoguerra si affermarono nelle ferrovie due tendenze operative: in Europa, dove la lunghezza delle linee delle varie reti nazionali era relativamente breve, si generalizzò progressivamente, a eccezione dell'URSS, la trazione elettrica; altrove e in Russia si preferirono i sistemi Diesel, soprattutto Diesel elettrici, e solo in qualche area omogenea ad alta densità di centri abitati, per esempio nell'Est degli USA, vennero costruite anche alcune reti elettrificate; in Asia, America Latina e Africa su varie linee sono ancora utilizzate locomotive a vapore. La scelta della trazione con motrici a gasolio risponde a precisi motivi economici: la realizzazione e la manutenzione delle reti elettriche aeree necessarie per coprire le notevoli distanze fra i vari centri da collegare nei Paesi extraeuropei è molto onerosa, invece, per la gestione di linee sulle quali circolano motrici alimentate a gasolio basta solo la predisposizione, a intervalli preordinati, di punti di rifornimento del carburante che, soprattutto negli Stati Uniti, ha costi assai bassi; inoltre, le motrici Diesel elettriche di ultima generazione sviluppano potenze notevoli, sono in grado di trainare pesanti convogli in ogni condizione di percorso a oltre 200 km/h di velocità, con autonomie superiori ai 400 km; in Europa si dispone di mezzi che possono trainare carichi molto pesanti a velocità medie intorno ai 150 km/h e perfino di altri che raggiungono anche i 350 km/h con i convogli bloccati delle linee ad alta velocità; su alcune linee locali vengono però anche utilizzati locomotori Diesel e Diesel elettrici .
Strutture ed esercizio tecnico
Nell'istituzione di una ferrovia, intesa come linea, si deve innanzitutto tener conto della zona d'influenza e della potenzialità della linea in progetto. La prima è, praticamente, il territorio servito dalla ferrovia; pertanto il tracciato e il tipo di linea ferroviaria debbono esser definiti in funzione dei centri da servire, del valore del traffico, dello stato di viabilità (che determina la ripartizione del traffico tra strada e ferrovia), del costo dei trasporti e delle infrastrutture necessarie all'esercizio della linea (per esempio le stazioni e gli impianti di sicurezza). La potenzialità è rappresentata dal peso totale dei convogli che possono, in un anno, transitare sulla linea: va da sé che tale potenzialità deve essere calcolata in previsione del traffico possibile entro almeno 20 anni, e ciò per evitare modifiche agli elementi costitutivi della linea (massicciata, binari, scambi, ecc.). Tale potenzialità è anche in funzione del tracciato della linea: un tracciato tortuoso (come è inevitabile in alcune regioni italiane) limita la velocità dei convogli e quindi la loro frequenza lungo la linea. Ciò pone, almeno per le linee principali, scelte costruttive razionali e tecnologicamente avanzate (vedi anchelinea ferroviaria). § Una classificazione delle ferrovie è possibile in base a criteri diversi; così si hanno ferrovie principali, a due o più binari colleganti centri importanti, e secondarie, a uno o due binari; ferrovie a scartamento normale oppure ridotto (utilizzate per collegamenti particolari, per esempio in montagna, in complessi industriali, minerari, ecc.); ferrovie a trazione a vapore, Diesel, elettrica; ferrovie a cremagliera, sopraelevate, sotterranee o metropolitane; ecc. Alcune linee, per la loro importanza e ubicazione, prendono nomi particolari (per esempio Transiberiana) e così pure alcuni convogli (per esempio Orient Express). La gestione di una rete ferroviaria deve in primo luogo soddisfare la domanda di trasporto sia di passeggeri sia di merci, garantendo la corretta e sicura circolazione dei treni (esercizio tecnico delle ferrovie): allo scopo viene elaborato un orario di servizio per tutti i convogli previsti in transito sulle varie linee, designati con sigle e numeri (in Italia, i numeri dispari indicano i treni nord-sud e ovest-est). Il rispetto dell'orario di servizio è indice di efficienza di una rete, inoltre, ha la funzione di assicurare la regolarità della circolazione dei convogli, contribuisce a evitare la collisione fra treni marcianti in direzioni opposte lungo linee a un solo binario e il tamponamento con quelli procedenti sullo stesso binario nella medesima direzione e stabilisce la corretta precedenza fra i treni provenienti da linee diverse e le eventuali coincidenze fra questi. Il non rispetto, pertanto,dell'orario da parte di un qualsiasi convoglio, anche lungo linee a due binari, si ripercuote inevitabilmente su tutti gli altri, in particolare ne risentono quelli locali o di minor importanza che debbono essere arrestati per consentire il transito dei treni più importanti in ritardo. Fondamentale nell'esercizio di una ferrovia è la sicurezza del traffico che si ottiene in primo luogo con il "distanziamento a spazio" dei convogli, attuato mediante tratte di binario di lunghezza appropriata (non meno di 2 km), dette "sezioni di blocco", controllate dalla segnaletica che avverte tempestivamente il macchinista se la sezione di blocco, che precede, è libera oppure no e se imporre di rallentare o addirittura di fermare il treno, dando il consenso a procedere solo quando è libero da intralci. I segnali comunemente usati sono del tipo permanente a luci fisse raggruppate o a luci sovrapposte oscurabili, di norma nei colori verde, rosso e giallo, e generalmente coadiuvati da segnali sonori (petardi, sirene, ecc.), che entrano in funzione automaticamente in caso di scarsa visibilità; sono in uso anche sistemi di gestione automatica dei segnali (vedi segnalamento). Le esigenze del traffico ferroviario, che ha comportato un notevole incremento della velocità dei convogli, ha imposto un radicale ammodernamento delle linee, che tiene conto anche dello standard stabilito dalle norme della Comunità Europea. Dopo l'unificazione dello scartamento, già da tempo in atto, e della tensione di linea, che ormai si estende sino ai confini della Russia, si sta provvedendo in vari Paesi della UE, adesso anche in Italia, alla sostituzione delle vecchie rotaie adeguandole all'aumento di peso e alla velocità dei convogli. I nuovi binari vengono posati, fissati e saldati utilizzando speciali carri-officina, dotati di macchine automatiche che facilitano l'intervento dell'uomo. Sono state studiate anche nuove protezioni delle massicciate, soprattutto in caso di alluvioni, onde ridurre al minimo i danni che possano subire, si sta generalizzando il sistema di chiusura automatica dei passaggi a livello (ormai anche in Svizzera e Austria) e si stanno costruendo sottopassi e/o cavalcavia anche per le strade secondarie, dato il crescente aumento del traffico automobilistico. È prevista, anche in Italia, la sostituzione dei sostegni a pilone delle linee elettriche aeree con quelli a portale che garantiscono migliore tensione e orizzontalità dei cavi. Si stanno studiando, inoltre, sistemi di smorzamento delle vibrazioni indotte durante la marcia, dato che l'alta velocità di molti treni induce notevoli oscillazioni dei conduttori elettrici, con il rischio di una loro improvvisa rottura. Nella UE, infine, si dovrà tenere conto delle coincidenze fra i treni delle varie linee delle singole reti, determinate sulla base degli orari nazionali anche se l'organizzazione e il controllo del traffico varia da Paese a Paese, e pertanto si sta cercando una possibile unificazione dei criteri adottati.
Prospettive delle ferrovie
Nonostante l'aumento degli incidenti ferroviari, in Europa il trasporto per ferrovia resta di gran lunga più sicuro e meno dannoso per l'ambiente rispetto a quello terrestre e anche aereo. Il motivo dei disastri è in gran parte dovuto al fatto che sono cresciuti notevolmente sia il numero sia la velocità dei convogli, mentre molte linee e, soprattutto, i sistemi di sicurezza delle stesse, nonché i rotabili, sono inadeguati al traffico. Sulla rete italiana, per esempio, viaggia un numero elevato di convogli con caratteristiche diverse: si va dai super rapidi di lusso quali il Pendolino (P)e gli Euro Star (ES), che fermano solo nei capoluogo di regione e superano i 270 km/h con medie intorno ai 230 km/h, agli Intercity (IC), super rapidi che possono effettuare fermate anche nei capoluogo di provincia e toccano i 240 km/h con medie prossime ai 200 km/h, ai treni interregionali (IR), regionali e diretti (D), che effettuano fermate nelle città più importanti, e ai locali (L) che sostano in ogni località, tutti che viaggiano con velocità comprese fra i 100 e i 170 km/h e medie variabili in funzione del traffico di linea; se a questi convogli si aggiungono quelli per il trasporto merci si comprende come i binari e le infrastrutture della rete vengano sottoposti a uno stress tecnologico notevole. In alcuni Paesi europei, come la Francia e la Germania, sono già in funzione nuove linee attrezzate per l'alta velocità, per le quali si è proceduto a un sostanziale rifacimento delle strutture e all'ammodernamento degli impianti esistenti, con l'impiego di rotaie di struttura e peso capaci a sopportare il carico dei convogli veloci, di idonei raggi di curvatura dei binari, di adatte pendenze del tracciato, di particolare resistenza delle massicciate, di nuovi tipi di scambi e d'intersezioni, tali da essere adeguati alle notevoli sollecitazioni indotte dal transito dei treni veloci. Fra le linee più efficienti vanno citate: la Parigi-Lione-Marsiglia e la Parigi-Bordeaux, analoghe a quelle tedesche (ICE). Le linee francesi sono servite dai treni TGV (Train Grande Vitesse), che possono raggiungere punte massime di oltre 350 km/h. In Italia, l'unica linea per l'alta velocità è la Firenze-Roma, sulla quale la velocità massima può superare i 270 km/h, che proseguirà fino a Milano, dopo la realizzazione del nuovo tracciato fra Bologna e Firenze, che accorcerà e rettificherà quello già esistente; tuttavia è in fase di progettazione quella Torino-Milano-Venezia che si collegherà alle linee veloci francesi; è prevista anche la totale ristrutturazione sia della Bologna-Brindisi sia della Bologna-Verona-Brennero, la cui importanza è cresciuta di molto dato il continuo aumento dell'interscambio fra il Nord Europa, l'Italia e i Paesi del bacino del Mediterraneo. Per facilitare il traffico, in particolare dei treni merci e di quelli veloci anche sulle linee attuali, si sta procedendo alla creazione di nuovi binari di "svincolo", che consentiranno di aggirare le stazioni dei principali nodi ferroviari: sono in fase di progettazione e/o attuazione, oltre a quelli già esistenti a Roma e a Firenze, quelli di Bologna e Milano, attraverso i quali passa la maggior parte del traffico ferroviario italiano. Per l'alta velocità sono stati studiati speciali convogli bloccati costituiti da un numero limitato di vetture, variabili da Paese a Paese, e trainate da potenti motrici elettriche (una di testa e una di coda), la cui sagoma aerodinamica è progettata per ridurre al massimo la resistenza all'avanzamento e per evitare i fenomeni di turbolenza indotti dall'alta velocità. Le carrozze, del tipo open space di gran lusso, sono a cassa oscillante, cioè poggiante sui carrelli delle ruote tramite una sorta di telaio provvisto di un particolare correttore d'assetto, che costituisce un dispositivo che compensa l'inclinazione durante le curve della carrozza, mantenendo la cassa di questa in posizione verticale, questo, unito a pannelli fonoassorbenti e a un efficace sistema di condizionamento, rende il veicolo particolarmente confortevole e silenzioso. Allo scopo di rendere uniforme nelle prestazioni l'intera rete europea, è stato elaborato un piano regolatore internazionale per le infrastrutture ferroviarie, che comprende anche tutte le normative per i sistemi di sicurezza del traffico. Tale piano tende a far fronte alla crescente richiesta, all'interno della UE, di interscambi sia di merci, sia di passeggeri, che esige uno standard del servizio ferroviario uguale per tutti i Paesi, in grado di contrastare la concorrenza del trasporto su strada, ancora oggi, più pratico ed efficiente, ma causa di inquinamento atmosferico e acustico; tuttavia, l'attuazione totale del piano richiede investimenti di molte decine di migliaia di miliardi per ogni rete nazionale. Esso prevede, infatti, il rinnovamento e/o nuove opere per superare gli ostacoli naturali come vallate, fiumi e soprattutto catene montuose, l'unificazione dei servizi ferroviari che facilitino l'intermodalità del trasporto merci, l'uniformità delle strutture delle stazioni con marciapiedi a livello delle porte d'entrata delle vetture che consentano gli spostamenti dei portatori di handicap, l'unificazione della tipologia di vetture passeggeri e carri per il trasporto, efficienti sistemi telematici per la prenotazione di posti treno e per la vendita di biglietti e, soprattutto, la più estesa informatizzazione nel campo della sicurezza. Allo scopo di ridurre il traffico su strada le ferrovie stanno progressivamente adottando il sistema “treno più camion”, utilizzando carri ferroviari ultraribassati, per trasportare sulle lunghe e medie distanze veicoli gommati anche pesanti (TIR, autosnodati, ecc.). In Francia e in Germania oltre il 30% del traffico commerciale si svolge con tale sistema, in Italia, invece, la percentuale è molto bassa, circa il 7%, anche perché la rete attraversa molte zone montuose, per cui occorrerebbe ristrutturare tutti i trafori alpini e appenninici per consentire il transito dei treni-navetta, ma il problema, comunque, dovrà essere affrontato e risolto, dato che Svizzera e Austria stanno ponendo serie restrizioni al traffico dei veicoli pesanti sulle loro strade a causa dei gravi disagi che provocano alle popolazioni. Al contrario, il collegamento tra Continente e Gran Bretagna è stato risolto con la realizzazione del tunnel stradale e ferroviario (Eurotunnel) sotto la Manica, le cui dimensioni consentono anche il passaggio dei treni-navetta. Quello della sicurezza è uno dei punti cardine del piano europeo e al fine di garantirla gli Stati debbono effettuare severi controlli sui rotabili, prima che vengano utilizzati, anche con un adeguato periodo di collaudo in esercizio. Per questo scopo, sono disponibili apparecchiature basate sugli ultrasuoni, sulla termografia e sull'indagine radioscopica, capaci di rivelare eventuali difetti dei materiali e delle strutture, e altre in grado di stabilire il buon funzionamento degli apparati in movimento, grazie a sofisticati sensori collegati a testers elettronici, che possono altresì mettere in luce l'incipiente formarsi di rotture e cedimenti per usura e affaticamento di singole parti. Tutti questi sistemi possono essere utilizzati anche per la normale manutenzione dei rotabili, dei binari e di ogni altro impianto fisso. Per quel che riguarda la marcia dei treni sulla rete, i moderni sistemi informatizzati sono in grado di gestire e controllare in modo autonomo la segnaletica delle singole tratte percorse da un convoglio e il movimento degli scambi lungo i binari. Questi, man mano che il treno procede lungo la linea, vengono automaticamente comandati per assumere la corretta posizione (dispositivi termoelettrici provvedono, in caso di gelo, a sbloccarli) e, se ciò non avviene, speciali sensori avvisano la centralina elettronica del sistema che, in tempo reale, provvede a informare il macchinista del convoglio, tramite le idonee spie luminose poste sull'apparato di guida. Tutte le segnalazioni vengono trasmesse automaticamente sia alla consolle di bordo delle motrici, sia ai posti di controllo delle stazioni, la centralina, inoltre, tramite le informazioni fornite di continuo da appositi sensori, se installati, tiene sotto controllo tutto il traffico lungo i binari, segnalando i possibili inconvenienti sia ai macchinisti sia alle centrali operative, che dovranno provvedere di conseguenza. Già oggi, se il treno non rispetta per qualsiasi motivo gli obblighi indicati dalla segnaletica o dalle informazioni ricevute, la centralina è in grado di intervenire in modo autonomo agendo, mediante segnali inviati a idonei dispositivi elettronici, sugli apparati motore e sui freni del convoglio, rallentandolo e bloccandolo. La messa in opera di questi impianti, soprattutto la loro manutenzione, è indubbiamente molto onerosa, ma la loro indiscutibile efficacia potrà garantire l'efficienza e la migliore sicurezza possibile del trasporto ferroviario.
Ordinamento delle ferrovie italiane
Il sistema di organizzazione delle strade ferrate e dei trasporti per ferrovia ha subito, dall'unificazione del Regno d'Italia, notevoli e complesse modificazioni. Al momento dell'unificazione italiana, l'esercizio delle ferrovie pubbliche fu concesso a società private (legge 20 marzo 1865, n. 2248). L'esperimento però non diede buoni risultati. Nel 1905, con legge 22 aprile, n. 137, la gestione delle ferrovie pubbliche fu assunta direttamente dallo Stato, il quale fondò, con R.D. 15 giugno 1905, n. 259, un'Amministrazione delle Ferrovie dello Stato, che sarebbe stata più tardi l'Azienda Autonoma delle Ferrovie dello Stato. Successivi provvedimenti legislativi completarono la riorganizzazione. Fra questi, particolare importanza assume la legge 7 luglio 1907, n. 429 che sancisce la definitiva nazionalizzazione dei servizi di trasporto ferroviario, estendendola anche alla navigazione attraverso lo stretto di Messina. Dopo questa serie di provvedimenti legislativi, l'organizzazione dei trasporti pubblici per ferrovia subì alterne vicende politico-amministrative, tendenti a concedere maggiore o minore autonomia all'Amministrazione delle Ferrovie dello Stato. L'alto costo degli impianti e degli ammodernamenti, resi necessari dalle sempre più pressanti esigenze di potenziamento e ampliamento dei trasporti, la necessità di limitare le tariffe, data l'essenzialità del servizio pubblico, e l'esigenza di continuo aumento delle retribuzioni del personale sono stati oggetto di studio di una riforma dei servizi ferroviari, negli anni 1951, 1953 e 1960-61. Questi progetti hanno portato all'emanazione d'importanti testi legislativi. La legge 27 aprile 1962, n. 211, autorizzò l'Azienda a predisporre un piano decennale di opere e costruzioni per 1500 miliardi tale da ristrutturare il servizio ferroviario per renderlo concorrenziale con gli altri mezzi di trasporto. Questo primo piano è stato seguito da un piano “ponte” di 400 miliardi e quindi da un piano decennale da attuarsi in due quinquenni (1975-79 e 1980-84) per un importo di 400 miliardi. Prima della riforma del 1985, il servizio ferroviario italiano era affidato alla gestione dell'Azienda Autonoma delle Ferrovie dell o Stato. Priva di personalità giuridica, ma pur dotata di sostanziale e consistente autonomia organizzativa e contabile l'Azienda assumeva rilevanza distinta dall'Amministrazione dei trasporti anche se era legata da una relazione di tipo essenzialmente gerarchico con il ministero competente. Non vi era, di massima, una rigida previsione legislativa dell'obbligo di operare con criteri di economicità e quindi si doveva ritenere in linea di principio la prevalenza della funzione pubblicistica rispetto all'azione economica. La struttura dell'Azienda Autonoma risultava incentrata sulla figura del ministro dei Trasporti, attributario di generali e generici poteri di indirizzo, coordinamento e vigilanza. Il ministro, nella sua posizione di vertice dell'Amministrazione era coadiuvato da un Consiglio di amministrazione da lui stesso presieduto e da un direttore generale. Al Consiglio di amministrazione erano attribuiti due ordini di funzioni: a) consultive, in alcuni casi obbligatorie (progetti di nuove linee ferroviarie, modifiche alle tariffe e agli orari); b) deliberative. Il direttore generale, posto ai vertici della struttura tecnica dell'Azienda aveva il compito di: a) sorvegliare il funzionamento di tutti i servizi della rete ferroviaria con un contestuale potere di porre in essere la più gran parte degli atti organizzativi degli uffici; b) proporre modificazioni delle condizioni dei trasporti. Per quanto concerne il profilo dei controlli, la Corte dei Conti esercitava un esame successivo nelle forme del visto e della registrazione su tutti gli atti di impiego ed erogazione, senza condizionarne l'efficacia. La legge 17 maggio 1985, n. 210 ha trasformato l'Azienda Autonoma delle Ferrovie dello Stato in Ente Ferrovie dello Stato, dotato di autonomia patrimoniale contabile e finanziaria, posto sotto la vigilanza del (e non dipendente dal) Ministero dei Trasporti, e con fini specifici e articolati da perseguire mediante un'azione improntata a criteri di economicità, efficienza e rispetto dei principi che regolano l'ordinamento normativo comunitario. L'organizzazione dell'Ente prevede strutture funzionalmente articolate e territorialmente decentrate oltre che adeguati strumenti di collegamento con le Regioni e gli enti territoriali. Fondamentale, poi, è l'avere statuito che il rapporto di lavoro dei dipendenti è strutturato secondo i principi del diritto privato. Sostanzialmente identico al vecchio regime è rimasto l'impianto degli organi anche se di tutti sono mutati radicalmente competenze e funzioni al fine di dotare la ristrutturata impresa di un personale dirigente motivato e capace. L'assetto strutturale e funzionale dell'Ente è risultato omogeneizzato, quanto alle naturali lacune della legge di riforma, da tutte le disposizioni di legge e regolamentari vigenti al momento della sua entrata in vigore e applicabili alla nuova organizzazione. L'art. 2 della legge 17 maggio 1985, n. 210 dispone che è compito dell'Ente provvedere all'esecizio della rete ferroviaria e di tutti i compiti già di spettanza dell'Azienda Autonoma. Con la riforma i poteri del ministro dei Trasporti sono stati ridefiniti. Spetta a questo organo: indicare gli obiettivi che la gestione ferroviaria deve perseguire; vigilare sulla gestione; approvare i bilanci e i programmi deliberati dal Consiglio di amministrazione dell'Ente; proporre la nomina e la revoca del presidente e degli altri componenti del Consiglio di amministrazione; promuovere la procedura di scioglimento del Consiglio di amministrazione. Organi dell'Ente Ferrovie dello Stato sono il presidente, il Consiglio di amministrazione, il direttore generale e il Collegio dei revisori dei conti. Il presidente ha la rappresentanza legale dell'Ente, convoca e presiede il Consiglio di amministrazione, ne dirige i lavori, vigila sull'esecuzione delle deliberazioni adottate dal Consiglio. Il Consiglio di amministrazione, che dura in carica per cinque anni, è composto dal presidente e da 12 consiglieri oltre che da un rappresentante dello Stato Maggiore dell'Esercito e da un avvocato dello Stato con funzioni consultive. Fanno parte delle attribuzioni del Consiglio di amministrazione: la nomina del direttore generale; la delibera dei bilanci e dei piani di attività; la formulazione dei programmi straordinari e i piani di investimento e finanziamento; la delibera dell'organizzazione dei servizi, degli uffici; la delibera di acquisti, modifiche e cessioni di partecipazioni societarie; la delibera dell'emissione di obbligazioni, l'assunzione di mutui e prestiti; la disciplina delle condizioni generali di contratto nel rispetto delle norme comunitarie; l'approvazione dell'istituzione e la soppressione dei servizi di trasporti integrativi e sostitutivi; la delibera della tariffa tecnico-economica e i relativi adempimenti per assicurare l'equilibrio della gestione. In caso di irregolarità o deficienze tali da compromettere il normale funzionamento tecnico-amministrativo o la normale efficienza economico-finanziaria il Consiglio di amministrazione viene sciolto con decreto del presidente della Repubblica. La normale efficienza è comunque ritenuta compromessa quando per due anni consecutivi l'Ente denunci a consuntivo un disavanzo. Il direttore generale (in carica per cinque anni) partecipa con voto consultivo alle riunioni del Consiglio di amministrazione; cura l'esecuzione delle deliberazioni del Consiglio stesso; sovraintende all'attività di tutti gli uffici assicurando il coordinamento operativo dei servizi e delle articolazioni territoriali dell'Ente. L'organizazzione strutturale dell'Ente Ferrovie dello Stato è funzionalmente articolata in dipartimenti e direzioni centrali e territorialmente decentrata in direzioni compartimentali e impianti di produzione. I dipartimenti svolgono attività di indirizzo, pianificazione e verifica delle funzioni specializzate rientranti nell'ambito della loro competenza. Sono istituiti i dipartimenti: produzione; promozione e vendita; potenziamento e sviluppo; organizzazione; finanze e patrimonio; controllo di gestione e ispettorato. Le direzioni centrali sono unità specializzate che svolgono attività di studio, ricerca, normativa, propulsione, coordinamento e verifica relativamente alla funzione di rispettiva pertinenza contribuendo alla pianificazione dipartimentale.
Il piano poliennale di sviluppo
Dal Progetto di Piano Poliennale di Sviluppo rimesso al Parlamento nel dicembre 1976, secondo l'art. 1 della legge n. 337 del 14 agosto 1974, si è avuta la suddivisione della rete ferroviaria nazionale in: rete primaria nazionale della lunghezza di 8966,7 km, comprendente le linee previste nel Piano Direttore delle Ferrovie Europee (definito in seno all'Unione Internazionale delle Ferrovie) e le altre linee che assolvono una funzione di collegamento di interesse nazionale; rete sussidiaria della lunghezza di 2230,2 km, comprendente le linee che portano ai transiti internazionali di minore importanza e quelle di collegamento con la linea nazionale. Questo Piano Poliennale di Sviluppo è stato sviluppato dalla legge 8 ottobre 1998, n. 354, che ha approvato un piano triennale per la soppressione di passaggi a livello sulle linee ferroviarie dello Stato e ha adottato misure per il potenziamento degli itinerari ferroviari di particolare rilevanza. Successivamente, vista la progressiva liberalizzazione del mercato ferroviario europeo, è diventato indispensabile accelerare il processo di risanamento dell'Azienda Ferrovie dello Stato e con la direttiva del presidente del Consiglio dei ministri, 18 marzo 1999, sono state dettate le prime linee di tale processo teso a rilanciare l'immagine e la competitività della società ferroviaria. Nel realizzare il progetto sono da tenere nel dovuto conto gli obiettivi dell'aumento del volume di traffico sia passeggeri sia merci, il raggiungimento dell'equilibrio di bilancio nei settori della media e lunga percorrenza, delle merci e del trasporto di interesse metropolitano e regionale, la sicurezza e la qualità dei servizi e la valorizzazione delle risorse umane. Viene inoltre previsto un nuovo sistema tariffario che tenga conto delle condizioni di mercato in essere, delle relazioni origine/destinazione del viaggio e della qualità del servizio offerto in termini di velocità commerciale, puntualità, frequenza e comfort. Il piano di impresa dovrà essere articolato per obiettivi annuali da verificare anche facendo uso di un sistema di monitoraggio di tutti gli adempimenti previsti. Infine, la materia riguardante la polizia, la sicurezza e la regolarità dell'esercizio delle ferrovie e degli altri mezzi di trasporto è stata ridisciplinata dal D.P.R. 11 luglio 1980, n. 753. Esso si applica sia alle ferrovie destinate al pubblico trasporto di persone e cose, servizio esercitato dall'Azienda Autonoma delle Ferrovie dello Stato, sia alle ferrovie che svolgono questo servizio in regime di concessione o di gestione commissariale governativa. Talune norme di questo decreto si applicano anche a tutti i servizi collettivi di pubblico trasporto terrestre di competenza dello Stato, mentre le norme riguardanti la polizia e la sicurezza dell'esercizio sono estese anche ai servizi di competenza delle Regioni. Particolare interesse assumono le norme che concernono la disciplina delle proprietà laterali alla sede ferroviaria e della loro separazione dalla stessa, nonché quelle riguardanti il personale ferroviario e gli utenti. Per le ferrovie in concessione, vedi trasporto.
Bibliografia
O. S. Nock, Historical Steam Locomotives, Londra, 1959; F. Santoro, Il problema delle ferrovie di oggi e domani, in “Ingegneria ferroviaria”, settembre 1961; G. Robert, Le ferrovie nel mondo, Milano, 1964; P. Garegnani, Ritratti di treni e ferrovie, Salò, 1990.