Antonio Ottonelli LM IVT - Collegio Didattico di Ingegneria Civile

Università degli Studi Roma Tre FACOLTÀ DI INGEGNERIA Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria delle Infrastrutture Viarie e Trasporti “Relazione di fine tirocinio” Relatore: Correlatore: Prof. Ing. Marco Petrelli Ing. Francesco Ciaffi Tirocinante: Antonio Ottonelli A.A. 2012/2013 Obiettivo tirocinio Il tirocinio svolto aveva come obiettivo la costruzione del database del software OpenTrack in modo tale da poter rappresentare l’offerta del trasporto ferroviario simulando poi il movimento dei treni su di essa. In particolare è stata rappresentata sul software la linea ferroviaria FL8 che collega la stazione di Roma Termini alla stazione di Nettuno. Strumento di simulazione OpenTrack OpenTrack è un programma di simulazione delle reti ferroviarie concepito nella seconda metà degli anni 90 come progetto di ricerca del Politecnico Federale di Zurigo ed è in grado di rappresentare l’esercizio ferroviario attraverso la simulazione; viene utilizzato per: ‐
Pianificare le caratteristiche delle infrastrutture future; ‐
Studi sul materiale rotabile; ‐
Analizzare la capacità delle linee e dei nodi; ‐
Costruire e valutare la robustezza degli orari; ‐
Valutare gli effetti di guasti e ritardi; ‐
Analizzare diversi sistemi di segnalamento. Di seguito viene riportata una figura che rappresenta l’architettura logica di OpenTrack (input – simulazione – output). Nella figura soprariportata vengono illustrati i principali moduli del software che vengono di seguito elencati: ‐
Input ‐
Simulazione ‐
Output Dati di input Come si può vedere dalla figura riportata precedentemente, OpenTrack gestisce i dati di input in tre moduli: ‐
Materiale rotabile; ‐
Infrastruttura; ‐
Orario. Materiale rotabile Il materiale rotabile è costituito da locomotive e vagoni combinati in modo da formare dei treni; per ognuno di questi vengono inseriti i dati tecnici, tra cui il diagramma di sforzo di trazione/velocità, la massa, la lunghezza e il peso aderente. I dati delle locomotive vengono memorizzati in un database chiamato depot; in questo sono descritti tutti i possibili tipi di locomotive in termini di specifiche tecniche. I treni vengono creati selezionando dal database una o più locomotive da combinare con i dati di lunghezza e peso utilizzati per modellizzare i vagoni del treno. In OpenTrack i treni vengono classificati nelle tre categorie seguenti: 
Treni veloci (Intercity) 
Treni regionali 
Treni merci Il tipo di treno influisce sulla formula utilizzata in OpenTrack per calcolare la resistenza dell’aria. Infrastruttura L’infrastruttura viene descritta da i dati del layout dei binari; questi dati comprendono l’infrastruttura fisica come segmenti di binario (archi), segnali e stazioni, oltre a elementi virtuali come nodi e sezioni. Nella figura sotto riportata viene proposto un layout dei binari nell’area di una stazione. I diversi elementi (archi, segnali, ecc..) contengono una serie di attributi che ne rappresentano le principali caratteristiche; ad esempio un arco è caratterizzato dall’avere una lunghezza, una pendenza longitudinale e una velocità per i diversi ranghi. Segnali Per quanto riguarda i segnali, in OpenTrack ne vengono utilizzati diverse tipologie: segnali con informazioni variabili (segnali luminosi, ripetitori del segnale in macchina), segnali di indicazione del punto di fermata e segnali con indicazioni speciali (accensione e spegnimento motori, segnali di prestazione). I segnali luminosi si suddividono in segnali di prima categoria (segnali che possono indicare via impedita), segnali di avviso (segnali che non possono indicare via impedita), segnali combinati (una combinazione di segnale di prima categoria e di avviso) e segnali di manovra. È possibile suddividere ulteriormente i segnali di prima categoria (e i segnali combinati) in segnali di protezione in ingresso, segnali di protezione in uscita e segnali di blocco. Gli indicatori del punto di fermata caratterizzano una posizione all’interno della stazione o di una fermata in corrispondenza della quale deve fermarsi un treno di una data lunghezza. In OpenTrack è possibile distinguere tra 8 livelli di lunghezza (da 100 a 800 m) nonché un punto di fermata generico per tutti i treni. Durante la simulazione un treno in ingresso in una stazione si ferma in corrispondenza della posizione appropriata in base alla propria lunghezza. Stazioni Per quanto riguarda le stazioni, OpenTrack consente di costruire un database dove vengono racchiuse tutte le informazioni che caratterizzano la stazione ovvero: nome della stazione, abbreviazione, dati del gestore della rete ferroviaria, altitudine, coordinate territoriali e così via. Una volta inserita una stazione e costruito i binari di stazione bisogna definire le aree delle stazioni in modo tale da agevolare la visualizzazione della rete e migliorare la gestione dei dati. Le aree delle stazioni sono costituite da un qualsiasi numero di nodi doppi, archi e segnali e da una sola icona della stazione. In generale l’area della stazione comprende l’area tra il segnale il segnale di ingresso di un lato e il segnale di ingresso del lato opposto della stazione. Vertici OpenTrack rappresenta le reti ferroviarie mediante un particolare tipo di grafo chiamato Double Vertex Graph; con questa tecnica ogni nodo non appare mai isolato ma sempre associato ad un secondo nodo e quindi, a differenza dei grafi classici (a nodo singolo) i grafi a doppio nodo forniscono informazioni sull’arco attraverso cui si è raggiunto il nodo. I vertici rappresentano i punti dell’infrastruttura ferroviaria dove cambia almeno un attributo del percorso (velocità, pendenze ecc…) o dove è presente un segnale. Tutti gli elementi del piano schematico della rete vengono riprodotti e descritti con una serie di parametri che permettono durante la simulazione di ricostruirne i comportamenti in qualsiasi situazione di circolazione: ‐
Tratte elementari di binario; ‐
Segnali; ‐
Deviatoi; ‐
Stazioni/fermate. Movimento dei treni Non vengono schematizzati solo gli elementi materiali, quindi gli elementi fisicamente individuabili, ma anche quelli immateriali che non rappresentano la struttura fisica del tracciato ma regolano i movimenti dei treni su di esso: ‐
Route: le route (o sezioni) sono il primo livello di descrizione del movimento dei treni e sono costituite da una serie di nodi e archi collegati. Possono essere intese come porzioni di binario; ‐
Path: i paths (o percorsi) sono il secondo livello e sono costituiti da gruppi di sezioni. Possono essere definiti come un gruppo di porzioni di binario in una determinata area; ‐
Itinerary: gli itinerari sono il terzo livello e sono costituiti da gruppi di percorsi. Possono essere definiti come gli itinerari che vengono percorsi dai singoli treni per andare dalla stazione di partenza a quella di destinazione. Orario Nel database dell’orario (Timetable) sono racchiuse le informazioni riguardanti il movimento dei treni; queste informazioni sono: ‐
Orari di partenza e arrivo desiderato; ‐
Dati delle coincidenze; ‐
Tempi di fermata minimi; ‐
Indicazioni se un treno si arresta ad una determinata fermata o se vi transita senza fermarsi. All’orario vengono definiti alcuni termini relativi ai movimenti: ‐
Corsa: le corse sono gruppi di itinerari che contengono tutti i dati relativi all’itinerario con associati i dati di programmazione (orario, informazioni relative alle fermate del treno presso le stazioni ecc..). Una corsa può essere intesa come un treno che opera in un dato periodo di tempo; ‐
Turnaround (Turno di servizio): i turnaround possono essere intesi come gruppi di corse e possono essere utilizzati per mettere in evidenza che la stessa composizione fisica di un treno viene utilizzata per più corse diverse. . Simulazione Durante la fase di simulazione vengono modellati i comportamenti di tutti i treni che circolano sulla rete ferroviaria in base ai vincoli definiti inizialmente (infrastruttura, limitazioni fisiche del materiale rotabile e l’orario). Durante la simulazione i treni percorrono l’infrastruttura in base agli itinerari che sono stati loro assegnati cercando di rispettare la tabella oraria definita. Per modellizzare il movimento del treno in OpenTrack viene utilizzato un metodo di simulazione mista continua – discreta. Il processo continuo è quello che rappresenta il movimento dei treni sulla rete, in particolare il processo continuo è caratterizzato dalla risoluzione di equazioni differenziali del movimento dei veicoli utilizzando come metodo numerico quello di Eulero. Il processo discreto, invece, prevede le modifiche dello stato delle istallazioni di sicurezza (come ad esempio gli aspetti dei segnali) o ritardi. Con l’equazione differenziale del moto, si calcola lo spostamento in avanti del treno in base all’accelerazione massima possibile per intervallo di tempo (il tasso di accelerazione viene determinato utilizzando le prestazioni del treno e i dati del layout dei binari). Si ottengono la velocità del treno con l’integrazione e la distanza percorsa con la reintegrazione. Gli spostamenti del treno sono inoltre governati dai segnali attivi sul layout dei binari. Sezioni di binario occupate, tempi di cambio di stato dei segnali o stati restrittivi dei segnali influiscono sulle prestazioni dei treni. Nel corso della simulazione ogni treno fornisce dati ad un tachigrafo virtuale in cui vengono registrati dati quali accelerazione, velocità e distanza percorsa. Al termine della simulazione è quindi possibile eseguire analisi di varia natura. Output Dopo una simulazione, OpenTrack offre diverse possibilità di rappresentazione ed analisi dei risultati; in particolare si possono estrapolare risultati riferiti al singolo treno, alla singola stazione oppure al singolo binario, ad esempio per ogni treno possiamo ottenere diagrammi come quello spazio/accelerazione o spazio tempo. Altri diagrammi che si possono ottenere sono quelli relativi all’orario grafico, alle occupazioni e ai profili di linea. Nell’orario grafico è possibile effettuare il confronto tra l’orario grafico previsto da orario (rappresentato con una linea tratteggiata) con quello ottenuto dalla simulazione (rappresentato con una linea continua) in modo tale da poterci rendere conto di eventuali anticipi o ritardi di un treno. Inoltre nell’orario grafico vengono evidenziate anche le criticità che vengono rappresentate attraverso cerchi colorati. Di seguito verranno riportati, a titolo esemplificativo, i diagrammi relativi all’orario grafico, all’occupazione dei binari in stazione e diagrammi velocità/distanza. Applicazione Per poter rappresentare l’infrastruttura ferroviaria su OpenTrack, sono stati presi come riferimento i documenti relativi alla fascicolo di linea 117 e ai piani schematici di stazione, forniti da RFI. Fascicolo di linea Il Fascicolo di linea fornisce tutte le informazioni riguardanti le caratteristiche dell’infrastruttura interessata. In particolare il fascicolo di linea è costituito da diversi moduli tra i quali prendiamo in considerazione: ‐
Fiancata di linea ‐
Fiancata principale Fincata di linea In questa sezione vengono riportate le informazioni, per ogni linea, riguardanti i gradi di frenatura, le velocità massime ammesse sulla linea e le progressive di ogni stazione di servizio. Velocità massime ammesse sulla linea Le velocità massime che si possono avere su ciascun tratto di linea vengono prese in riferimento a quattro ranghi di velocità massime: A, B, C, P. Ogni rango è caratteristico di determinati tipi di circolazione. Gradi di frenatura delle linee Le linee vengono divise in tratti per ciascuno dei due sensi di marcia, in relazione alle rispettive pendenza. Per ogni tratto viene indicato il rispettivo grado di frenatura che viene indicato in una colonna in corrispondenza dell’inizio di ogni tratto. In particolare i gradi di frenatura sono 10 e a ciascuno di essi corrispondono determinate pendenze Per le linee che comprendono tratti in salita, bisogna assicurare l’immobilità del materiale contro possibili retrocessioni. Fiancata principale In questa sezione vengono riportate tutte le caratteristiche della linea in merito a: ‐
Gradi di prestazione ‐
Ascese ‐
Località di servizio ‐
Posti di blocco ‐
Indicazioni di servizio e protezione P.L. ‐
Numero e capacità dei binari Gradi di prestazione Ogni linea, a seconda della resistenza che oppone alla trazione dei treni per le sue caratteristiche altimetriche e planimetriche, è divisa, in ciascuno dei due sensi di marcia, in sezioni di carico alle quali viene attribuito un grado di prestazione. In particolare i gradi di prestazione sono 31 dove il grado 1 è rappresentativo di un tratto di linea pianeggiante o in discesa. All’aumentare del grado di prestazione, aumenta la resistenza alla trazione in relazione alle livellette in salita ed alle curve planimetriche. Per tratti di linea con livellette brevi di acclività superiori a quella caratteristica del tratto stesso, il grado di prestazione è rappresentato da un numero ed un indice, posto in basso a destra. Il numero definisce il grado di prestazione principale mentre il pedice rappresenta il grado di prestazione sussidiario1. Località di servizio Nella colonna delle località di servizio vengono indicate le caratteristiche delle varie stazioni: vengono indicate, ad esempio, le stazioni capotronco, le stazioni di diramazione, stazioni di linee a dirigenza unica ecc….. 1
PGOS, RFI Posti di blocco Nel colonna relativa ai posti di blocco, viene indicato il numero, affiancato eventualmente da una lettera, dei posti di blocco elettrico manuale e conta – assi, o dei segnali di blocco elettrico automatico. Se, nel caso di segnale di blocco elettrico automatico, il segnale è permissivo viene esposta la lettera P seguita dal numero. Se il segnale è permissivo e protegge uno o più passaggi a livello è esposta la sigla P.L. seguita dal numero2. Indicazioni di servizio e protezione P.L. In questa colonna vengono indicate le caratteristiche della linea in merito ai regimi di circolazione (blocco elettrico manuale, blocco elettrico conta – assi, blocco elettrico automatico….) e la tipologia di segnalamento (stazioni munite di doppio segnalamento di protezione e partenza, località munite di solo segnalamento di protezione di 1ª categoria….). Numero e capacità dei binari Sulle linee a semplice binario, in corrispondenza delle stazioni, deve essere indicato il numero dei binari, oltre a quello di corsa, atti agli incroci ed al disotto, tra parentesi, la relativa lunghezza utilizzabile per il ricovero dei treni, espressa in metri. Se il numero di questi binari è superiore a due, in luogo del numero si espone l’indicazione < vari > e la lunghezza utilizzabile viene indicata solo per il binario più corto e per quello più lungo. Per le linee a doppio binario, viene esposta solamente l’indicazione della lunghezza utilizzabile dei binari di ricovero, relativa al binario più lungo e al binario più corto nel senso dei treni dispari, dei pari o di ambedue i sensi secondo che esistano binari di ricovero per i soli treni dispari o per i soli treni pari.3 Di seguito vengono riportate le immagini relative ai due moduli che compongo il fascicolo di linea. 2
3
PGOS, RFI PGOS, RFI Come si può vedere la line è suddivisa in due tratte: ‐
I tratta: Roma Termini – Campoleone a doppio binario con uno sviluppo di 33,5 Km; sfrutta l’infrastruttura della linea ferroviaria Roma – Napoli (via Formia) ‐
II tratta: Campoleone – Nettuno a singolo binario con uno sviluppo di 25,62 Km. Piani schematici di stazione Un piano schematico di stazione è la rappresentazione grafica del piazzale di una stazione; in questo documento vengono messi in risalto tutti gli elementi fondamentale per l’esercizio (binari, scambi, dispositivi di sicurezza, segnali, ecc..). Di seguito viene riportato, a titolo esemplificativo, un generico piano schematico di stazione. Nel caso preso in esame, i piani schematici di stazione sono stati fondamentali per la rappresentazione di ogni singola stazione sul software; in particolare ci hanno permesso di riportare la chilometrica precisa da assegnare ad ogni vertice rappresentativo dei segnali presenti in stazione (segnali di protezione e partenza). Si mettono in evidenza alcune semplificazioni e modifiche che sono state apportate nella costruzione dell’infrastruttura: ‐
Per non rendere troppo complicata l’analisi dell’infrastruttura è stato deciso di troncare la linea in corrispondenza della stazione di Torricola in modo tale da non dover considerare tutti i treni che provengono dal nodo di Casilina che tagliano l’infrastruttura Roma – Napoli dopo la stazione di Roma Termini; ‐
Sulla linea Nettuno, quindi dopo la diramazione di Campoleone, il sistema attuale prevede singolo binario fino alla stazione di Nettuno, che rappresenta la stazione terminale della linea; per la rappresentazione sul software è stato deciso di non considerare questa configurazione ma una configurazione di progetto prevista, ed in fase di realizzazione, da RFI su un orizzonte temporale di medio – lungo termine che prevede il raddoppio della linea tra la stazione di Campoleone e la stazione di Aprilia per uno sviluppo complessivo di circa 6 Km e il potenziamento tecnologico tra la stazione di Aprilia e la stazione di Nettuno. Di seguito vengono riportate due figure che rappresentano l’infrastruttura tra la stazione di Campoleone e la stazione di Aprilia nella situazione attuale e in quella di progetto (che per questa applicazione verrà considerata come attuale). In questa seconda figura, in rosso sono rappresentate le costruzioni e in giallo le demolizioni. Una volta rappresentata l’infrastruttura su OpenTrack, inserendo per ogni arco e per ogni vertice specifici attributi (ad esempio un arco è caratterizzato da una lunghezza, da una velocità di percorrenza diversa per tipologia di rango, ecc.. mentre per ogni vertice bisogna specificare se questo rappresenta un posto di blocco, un segnale, in questo caso bisogna specificare quale tipologia di segnale, ecc..), sono stati inseriti: ‐
Materiale rotabile; ‐
Routh, path e itinerari; ‐
Orario: in questo modo si sono rese visibili le corse ovvero treni con associati dati riguardanti l’orario e le informazioni relative alle fermate in ogni stazione. Materiale rotabile Sulla linea FL8 viene utilizzato un materiale rotabile composto prevalentemente da carrozze Doppio Piano (7 pezzi) trainate da locomotori E464. Su alcuni servizi vengono utilizzate carrozze Vivalto (5 pezzi). In particolare i treni che vengono utilizzati maggiormente son i TAF (Treni ad Alta Frequentazione) e i Vivalto; inoltre, in considerazione del fatto che da Roma Termini a Campoleone la FL8 condivide l’infrastruttura con la FL7, nel database del materiale rotabile sono stati inserite anche le tipologie di treni caratterizzanti questa linea. In particolare sono stati inseriti treni Intercity e treni merci. Nel particolare sono state cerate prima le locomotive inserendo nel database i dati tecnici relativi allo sforzo di trazione massima, accelerazione massima, peso aderente….. Una volta inseriti i dati tecnici, e quindi una volta costruita la locomotiva, è stato possibile comporre il treno facendo delle combinazioni di locomotive e vagoni. Ad esempio il treno TAF (Treno ad Alta Frequentazione) è composto da due motrici e due carrozze. Itinerari Come detto precedentemente, per poter creare gli itinerari è indispensabile costruire in successione i routes e i paths. Routes Le routes sono costituiti da un numero di nodi da 2 a n. Le routes iniziano e terminano in corrispondenza dei segnali di prima categoria (segnali di protezione in ingresso, segnale di protezione in uscita o segnale di blocco). Quando durante una simulazione un treno richiede di impegnare una sezione, questa viene prenotata solo se non è già prenotata per un altro treno e se un arco che appartiene alla sezione non è già prenotato o occupato. Dopo che la coda del treno ha superato il punto di liberazione della sezione e una volta trascorso il tempo di liberazione, la sezione prenotata viene resa disponibile per un altro treno. Paths Rappresentano il secondo livello del movimento del treno. I paths sono costituiti da una serie di routes consecutive in una direzione del traffico. In un paths è possibile inserire un numero illimitato di routes. Per i paths sono stati creati considerando il passaggio da una stazione ad un’altra e il passaggio dal segnale di ingresso al segnale di uscita. Quindi una volta costruiti i routes e i paths è stato possibile definire gli itinerari che poi verranno associati a ciascun treno che circola sull’infrastruttura nel periodo di osservazione considerato. Orario Per quanto riguarda l’orario, quello caricato sul software OpenTrack, è stato preso dal sito di Treno Nazionale con validità dal 15/12/2013 al 13/12/2014. Insieme all’orario sono stati caricati anche tutti i treni che circolano sull’infrastruttura ferroviaria nel periodo temporale di osservazione preso in considerazione (5:00/11:00); per ogni treno, quindi, erano legate le informazioni relative agli orari di partenza/arrivo o degli attraversamenti e ai tempi di sosta ad ogni stazione. Per definire le corse è stato poi necessario associare ad ogni treno uno o più itinerari. Nel periodo temporale preso in considerazione, 5:00 – 11:00, sono state individuate 53 corse. Treni considerati n° treno Descrizione Origine/Destinazione IC 501 Formia Sestri ‐ Napoli C.LE IC 510 Formia Salerno ‐ Torino PN IC 551 Formia Roma T.NI ‐ Reggio Calabria IC 582 Formia Salerno ‐ Roma T.NI IC 701 Formia Roma T.NI ‐ Taranto IC 723 Formia Roma T.NI ‐ Palermi C.LE IC 794 Formia Reggio Calabria ‐ Torino PN IC 799 Formia Torino ‐ Salerno R 1859 Formia Roma T.NI ‐ Napoli C.LE IC 1911 Formia Parma ‐ Salerno IC 1956 Formia Siracusa ‐ Roma T.NI IC 1960 Formia Siracusa ‐ Roma T.NI R 2380 Formia Napoli C.LE ‐ Roma T.NI R 2382 Formia Napoli C.LE ‐ Roma T.NI R 2383 Formia Roma T.NI ‐ Villa Literno R 2384 Formia Minturno ‐ Roma T.NI R 2385 Formia Roma T.NI ‐ Minturno R 2386 Formia Villa Literno ‐ Roma T.NI R 2387 Formia Roma T.NI ‐ Minturno R 2389 Formia Roma T.NI ‐ Minturno R 2391 Formia Roma T.NI ‐ Napoli C.LE R 2416 Formia Napoli C.LE ‐ Roma T.NI R 2418 Formia Benevento ‐ Roma T.NI R 12177 Nettuno Roma T.NI ‐ Aprilia R 12178 Nettuno Aprilia ‐ Roma T.NI R 12183 Nettuno Roma T.NI ‐ Nettuno R 12184 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12185 Nettuno Roma T.NI ‐ Nettuno R 12186 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12187 Nettuno Roma T.NI ‐ Nettuno R 12188 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12189 Nettuno Roma T.NI ‐ Nettuno R 12190 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12192 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12193 Nettuno Roma T.NI ‐ Nettuno R 12194 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12195 Nettuno Roma T.NI ‐ Nettuno R 12196 Nettuno Nettuno ‐ Roma T.NI R 12288 Formia Minturno ‐ Roma T.NI R 12290 Formia Sessa Auruna ‐ Roma T.NI R 12292 Formia Formia ‐ Roma T.NI R 12294 Formia Minturno ‐ Roma T.NI R 12442 Formia Napoli C.LE ‐ Roma T.NI R 21886 Formia Priverno Fossa Nova ‐ Roma T.NI R 21888 Formia Priverno Fossa Nova ‐ Roma T.NI R 21890 Formia Formia ‐ Roma T.NI R 22860 Formia Latina ‐ Roma T.NI R 22861 Formia Roma T.NI ‐ Latina R 22862 Formia Latina ‐ Roma T.NI R 22863 Formia Roma T.NI ‐ Latina TCS TCS TCS Queste 53 corse individuate possono essere suddivise in categorie a seconda della tipologia dei treni: ‐
11 treni InterCity; ‐
39 treni Regionali; ‐
3 treni Merci. Solamente 15 delle 53 corse individuate interessano la linea FL8, tutte le altre sono corse che interessano l’infrastruttura Roma – Napoli (via Formia) e dovranno essere prese in considerazione in quanto la linea FL8, superata la stazione di Campoleone, va ad interessare proprio questa infrastruttura; quindi queste corse costituiranno un vincolo per la determinazione delle tracce orarie, come vedremo più avanti. Simulazione Il passo seguente è stato quello di lanciare la simulazione; il periodo di simulazione considerato va dalle 4:00 alle 13:00, vengono prese in considerazione 3 ore in più rispetto al periodo di osservazione in modo tale che anche la prima e l’ultima corsa venissero prese nella loro interezza. Di seguito viene riportato il diagramma delle tracce orarie che esce fuori dalla simulazione. Si ricorda che su OpenTrack è stato caricato l’orario attuale su un’infrastruttura in fase di progetto che prevede il raddoppio tra Campoleone e Aprilia e che non è prevista dal sistema attuale. Il sistema attuale è caratterizzato da un orario cadenzato in arrivo alla stazione di Roma Termini (nel nostro caso abbiamo un cadenzamento all’arrivo alla stazione di Torricola). Il servizio in partenza da Nettuno è abbastanza irregolare in quanto abbiamo una diversa frequenza per le diverse fasce orarie: ‐
2 corse/h nelle fasce 6:00 – 7:00 e 7:00 – 8:00; ‐
1 corsa/h nelle fasce 5:00 – 6:00, 9:00 – 10:00 e 10:00 – 11:00; ‐
Nessuna corsa nella fascia 8:00 – 9:00. Inoltre il servizio prevede una corsa in partenza da Roma Termini con destinazione Aprilia che verrà utilizzata per aumentare la frequenza (da 2 a 3 corse/h) nella fascia orario 7:00 – 8:00. Per poter analizzare e successivamente confrontare i risultati ottenuti dall’analisi dello stato attuale e delle proposte d’intervento, è stato necessario munirsi di alcuni parametri che rappresentassero i servizi offerti sulla linea. In particolare è stato deciso di prendere in considerazione i seguenti indicatori: ‐
velocità commerciale ‐
frequenza ‐
Treni – Km ‐
Posti – Km ‐
Capacità oraria ‐
Numero dei treni necessari per l’esercizio ‐
% di occupazione dei binari Questi indicatori verranno determinati sia per il sistema attuale che per tutte le ipotesi di intervento che verranno proposte in modo tale da poter fare un confronto tra i vari scenari. Simulazione in condizioni perturbate Un ulteriore passo è stato quello di studiare il comportamento del sistema in condizioni perturbate, ovvero studiare come si comporta il sistema in caso di ritardo dei treni. OpenTrack consente di impostare i ritardi, per ogni categoria di treni, secondo due distribuzioni: ‐
distribuzione lineare ‐
distribuzione esponenziale negativa Nella prima distribuzione è possibile impostare ritardi diversi per diverse percentuali di treni, ad esempio: il 20 % dei treni subisce un ritardo di 2 minuti mentre il restante 80% subisce un ritardo di 5 minuti. Nella seconda distribuzione, invece, si può impostare un valor medio e un valore massimo del ritardo per un’unica percentuale di treni, ad esempio: il 90% dei treni subiscono un ritardo medio di 3 minuti e un ritardo massimo di 9 minuti. In OpenTrack è inoltre possibile impostare valori di prestazioni per i treni in orario e per quelli in ritardo diversi (in valore percentuale). In questo modo il comportamento del treno non raggiunge più il valore limite inferiore, ovvero nel caso di differenze temporali tra orario pianificato ed effettivo, un treno che porta un ritardo inferiore rispetto al valore limite per un ritardo lieve viene considerato puntuale. Per ciascuna categoria di treno è possibile definire delle categorie per i ritardi di tipo lieve, medio e grave impostando un limite in secondi per ciascun tipo di ritardo. In genere un treno è considerato in ritardo se il ritardo raggiunge o supera il valore limite per un ritardo lieve, quindi partendo da questo valore il ritardo viene considerato come un conflitto e viene indicato di conseguenza in una finestra di messaggio di OpenTrack e nell’orario grafico. Il ritardo viene indicato evidenziando il numero del treno nell’orario: giallo per un ritardo lieve, arancione per un ritardo medio e rosso per un ritardo grave. I valori dei ritardi da considerare sono stati ottenuti mediante osservazione; in particolare sono stati monitorati tutti i treni della linea Roma – Nettuno circolanti nel periodo temporale che va dalle 4:00 alle 12:00. Queste osservazioni si sono protratte per un periodo di tre settimane, dal 3 Marzo 2014 al 24 Marzo 2014. Da queste osservazioni è emerso che il ritardo massimo subito dai treni in questo periodo è stato di 9 minuti. A causa del valore contenuto del ritardo massimo non è stato possibile definire dei range di ritardi da assegnare a diverse percentuali di treni, quindi non è stato possibile adottare, per la simulazione dei ritardi, una distribuzione lineare; si è deciso di adottare una distribuzione esponenziale negativa. OpenTrack calcola il ritardo effettivo per i singoli treni utilizzando un generatore casuale di numeri. Per questa distribuzione è stato deciso di impostare un ritardo massimo di 9 minuti e un ritardo medio di 3 minuti al 90% dei treni. Prima di lanciare una nuova simulazione, bisogna decidere il numero di perturbate da considerare; nel presente lavoro è stato deciso di considerare 21 perturbate in quanto questo numero è stato reputato un campione abbastanza solido. Come output del sistema perturbato verrà fornito dal software un file di testo che opportunamente elaborato ci fornisce dei grafici che mostrano il numero dei treni con ritardo in ingresso e il numero dei treni con ritardo in uscita; dall’analisi di questo grafico è possibile capire se il sistema è stabile o meno. Conclusioni Costruito il database del software è stato possibile fare un’analisi del sistema attuale riuscendone quindi ad evidenziare le principali criticità. Conoscendo i principali problemi di circolazione dell’attuale sistema ferroviario è stato possibile proporre delle ipotesi di intervento volte a migliorare l’offerta del servizio ferroviario sulla linea considerata.

Download Report