phileas il trasporto pubblico del futuro

ADVANCED PUBLIC TRANSPORT SYSTEMS BV
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PHILEAS
IL TRASPORTO PUBBLICO DEL FUTURO
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Nome:
R.Bouwman
Indirizzo:
Advanced Public Transport Systems b.v.
Steenovenweg 1
5708 HN HELMOND
The Netherlands
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[email protected]
Tel.:
+31(0)492.562.013
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R.Bouwman
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R.Bouwman
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R.Bouwman
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1. Phileas, Il Trasporto Pubblico del Futuro
“Per attirare più passeggeri, il trasporto pubblico urbano deve essere rapido, comodo e
frequente”.
Ruud Bouwman, direttore di APTS
1.1
Abstract
Nonostante il traffico elevato, l’inquinamento, gli incidenti ed il livello di stress sempre
crescente, la popolarità dell’automobile privata aumenta. Le code di auto (figura 1) causano
anche problemi economici rilevanti. Questa situazione può essere risolta con l’utilizzo di un
sistema di trasporto pubblico che sia rapido, comodo e frequente, in modo da attrarre quanti
più passeggeri possibile. Un sistema moderno costituito da bus, tram, metropolitane e
mezzi rapidi su rotaia e su gomma Rail Transit (LRT), Bus Rapid Transit (BRT) è in grado di
soddisfare tutti questi criteri.
Ogni città presenta caratteristiche peculiari alle quali il sistema di mobilità deve adattarsi, in
quanto non esiste un unico sistema che sia compatibile con le diverse realtà urbane.
La scelta del piano di trasporto di una città è soggetta a ragioni tecniche, emotive e
politiche.
In questo contesto può essere individuato un mercato per un sistema di autobus rapidi su
gomma (Bus Rapid Transit) con “guida vincolata”. I vantaggi e gli svantaggi con riferimento
a bus privi di guida automatica, tram e sistemi metropolitani saranno oggetto della seguente
analisi che sarà condotta avendo come riferimento il sistema Phileas realizzato nella città di
Eindhoven.
Figura 1: Ingorghi nelle metropoli
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2. Eindhoven
2.1
A proposito di Eindhoven
La città di Eindhoven si trova nella parte sud dei Paesi Bassi e, con i suoi 200.000 abitanti, è
una città di media grandezza in una regione popolata da 700.000 abitanti. La regione
(SRE) sta ancora crescendo economicamente e sta diventando un centro di eccellenza per
l’innovazione tecnologica. Numerose industrie ed università sono concentrate in questa
area. Philips, ASML e DAF sono solo alcuni dei nomi noti nella zona. Le industrie di
Eindhoven offrono occupazione agli abitanti dei dintorni, garantendo circa 140.000 posti di
lavoro. Grazie a questo – e ad un generale aumento della mobilità – Eindhoven ha dovuto
affrontare importanti problemi di mobilità all’interno ed intorno alla città.
Sia le infrastrutture che gli antichi mezzi di trasporto si sono rilevati insufficienti a gestire le
nuove necessità. Come in tante altre città del mondo, la congestione del traffico,
l’inquinamento e la diminuita sicurezza sulle strade stavano causando un preoccupante
deterioramento della qualità della vita.
2.2
Eindhoven migliora il suo trasporto pubblico
Eindhoven ha studiato approfonditamente il problema e ha preparato un piano della mobilità
per la città e per la regione. Il Trasporto Pubblico è il maggior attuale impegno della città; I
suoi obiettivi sono stati identificati in:
•
Il sistema del trasporto pubblico deve essere un sistema integrato dove l’infrastruttura, i
veicoli, la logistica e le politiche locali rivestono la stessa importanza;
•
Il sistema di trasporto di oggi deve essere flessibile per poter far fronte ai diversi
bisogni futuri del nucleo urbano e suburbano;
•
Il sistema deve essere capillare e coprire la regione ed i nuovi agglomerati urbani
periferici (figura 2);
Figure 2: Il Sistema di Trasporto Pubblico nella città di Eindhoven
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Dopo aver stabilito gli obiettivi, sono stati definiti alcuni principi essenziali:
•
•
•
•
•
•
Incrementare l’accessibilità, ridurre la congestione ed aumentare il livello di sicurezza
in città ed in periferia, costruendo una rete di percorsi per il trasporto pubblico, così
come aumentare gli spazi verdi, i parchi e le aree di interscambio in prossimità delle
autostrade, Park & Ride. (P&R) (figura 4);
Incrementare la frequenza, migliorare il tempo medio totale di percorrenza e
l’affidabilità del sistema;
Migliorare la qualità di vita in generale tramite soluzioni rispettose dell’ambiente,
introducendo quindi un mezzo di trasporto pulito, silenzioso, moderno, ecologico e in
grado di risparmiare energia. Questo tipo di sistema deve essere anche ben integrato
con l’immagine visiva della città.
Migliorare l’immagine del trasporto pubblico rendendolo moderno, innovativo ed
attraente. Informare le persone presso le loro abitazioni, alle fermate e sul veicolo:
trasmettere un’immagine “verde” ed assicurare la qualità ed il comfort del sistema
nella sua totalità;
Il sistema deve essere flessibile e conveniente a livello di costo;
Ridurre i costi di investimento e quelli del ciclo di vita (Life Cycle Costs).
Eindhoven non è la sola città al mondo che vuole sviluppare un sistema di trasporto
pubblico integrale. Le maggiori città e capitali hanno affrontato questi problemi con sistemi
tranviari moderni (ad es. Strasburgo) e linee metropolitane.
Ogni città ha i suoi propri requisiti per giudicare il sistema di trasporto e non esiste un solo
sistema in grado di garantire piena soddisfazione a tutte le richieste. La scelta del sistema
migliore per una città dipende da vari fattori tecnici, “emozionali” e politici.
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3. Il sistema di trasporto pubblico
3.1
La scelta del Sistema di Trasporto Pubblico
Motivi tecnici, “emozionali” e politici influenzano la scelta del sistema di trasporto pubblico in
tutte le città del mondo.
I parametri tecnici sono i seguenti: il flusso di passeggeri, il tempo medio di percorrenza, la
lunghezza della linea, i costi di investimento e quelli operativi. Tramite l’analisi di queste
informazioni è possibile calcolare la soluzione migliore in termini di costo ed efficienza.
Il livello di comfort, la rumorosità, l’accessibilità ai passeggeri diversamente abili, il design,
gli aspetti legati alla sicurezza sociale ed il rispetto per l’ambiente, così come la puntualità,
sono considerati gli aspetti cosiddetti “emozionali”. Sistemi di trasporto pubblici diversi
possono essere paragonati tra di loro solo in termini di migliore / peggiore.
Le ragioni politiche sono molto complesse. La storia, l’infrastruttura esistente, il sistema di
trasporto pubblico esistente, le restrizioni poste dall’ambiente cittadino, le pianificazioni
urbane e rurali, le procedure di espropriazione possono influenzare la decisione finale.
Questi aspetti variano a seconda della città e, quindi, sono elementi che non possono
essere usati per effettuare paragoni.
3.2
Le caratteristiche principali dei diversi sistemi TP
In questo contesto, saranno evidenziate alcune caratteristiche dei diversi mezzi di trasporto,
quali l’autobus, l’autobus con via riservata, il sistema a guida vincolata, il tram, il sistema
LRT (light-rail) e la metropolitana (figura 3).
Figura 3: I sistemi di trasporto pubblico (capacità in relazione alla lunghezza della rete)
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Il bus è un mezzo di trasporto pubblico molto utilizzato in tutte le tipologie di insediamenti
urbani e suburbani. E’ un mezzo flessibile ed economico, adatto per flussi di passeggeri
non molto intensi. Normalmente i bus sono azionati da un motore diesel. L’immagine di un
autobus non è positiva: il veicolo puzza, è rumoroso, scomodo e principalmente utilizzato da
studenti e da persone anziane.
Per progetti di trasporto pubblico di qualità (High Quality Public Transit-HQPT), oppure per
bus rapidi (BRT), è possibile utilizzare veicoli a guida vincolata. Questi veicoli sono stati
progettati e sviluppati nel corso degli ultimi due decenni. Spesso sono forniti con un design
moderno e sono lunghi 18 metri.
In pratica, i sistemi, BRT/HQPT uniscono la velocità, il comfort e il rispetto dell’ambiente dei
sistemi leggeri su rotaia all’efficienza, alla flessibilità e ai costi relativamente bassi degli
autobus. Il primo progetto eseguito è stato portato a termine a Curitiba (Brazil), mentre altri
sono stati realizzati in Francia, Stati Uniti, Gran Bretagna e Paesi Bassi.
Le strategie più utilizzate per migliorare il servizio dei sistemi BRT/HQPT prevedono
adeguamenti nelle stazioni e alle fermate, sistemi di identificazione automatica dei veicoli,
sistemi innovativi per l’informazione ai passeggeri, priorità semaforica e possibilità di
pagamento elettronico del biglietto. I veicoli sono a pianale ribassato, con articolazione
semplice oppure mezzi doppio articolati, così da poter incrementare la capacità di trasporto
passeggeri ed il livello di comfort, abbassare i livelli di rumorosità ed incrementare le
tecnologie atte a rispettare l’ambiente. I mezzi possono essere forniti con un sistema di
guida vincolata e con propulsione diesel-elettrica o ibrida. Le loro capacità sono stata
migliorate fino a raggiungere i livelli offerti da un sistema di metropolitane, qualora il veicolo
possa utilizzare le proprie linee rapide dedicate BRT/HQPT. I BRT/HQPT sono i sistemi che
vengono spesso classificati come sistemi di trasporto intermedio.
Il tram è un mezzo di trasporto già molto utilizzato a partire dal secolo scorso. In molte città i
tram sono scomparsi dopo la seconda guerra mondiale ed il bus accrebbe così la sua
importanza. Ora che le città sono, purtroppo, per la maggior parte congestionate dal traffico,
il tram rivive un come-back e spesso le municipalità decidono di sostituire le vecchie rotaie
tranviarie con linee leggere (Light Rail). I nuovi tram sono quindi a pianale ribassato, molto
comodi e silenziosi. Il tram può vantare una buona immagine presso l’utenza e la
cittadinanza in generale. Ogni città importante dovrebbe disporre di una linea tranviaria o
metropolitana.
Figure 4: posteggi di interscambio
Il Light Rail è un tram che può viaggiare anche sull’infrastruttura del treno, così da riuscire
ad entrare nel centro storico della città e proseguire sulle rotaie già esistenti fino a
raggiungere le successive località di periferia entro un raggio di 40 km. I veicoli LRT sono
molto adatti per trasportare grandi flussi di passeggeri.
I progetti Light Rail hanno avuto un grosso successo in quelle aree dove i tracciati regionali
sono diventati troppo cari: al posto di treni regionali pesanti o di linee economicamente non
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vantaggiose, sarebbe così possibile utilizzare veicoli più piccoli e più economici che
effettuano fermate più numerose. Esempi perfetti di questi sistemi si trovano a Saarbrucken,
Karlsruhe e Nantes.
La metropolitana è molto cara a livello di costi, ma può trasportare flussi enormi di
passeggeri attraverso le metropoli in modo capillare. Capacità di trasporto passeggeri,
velocità media considerevole, frequenza, puntualità, sistemi di informazione ai passeggeri
sono elementi che rendono la metropolitana il sistema di trasporto migliore nelle aree
densamente popolate. La loro immagine è perfetta. L’unico svantaggio è che il livello di
sicurezza sociale in metropolitana è molto basso e gli atti di vandalismo troppo frequenti.
Spesso tanti passeggeri non si azzardano ad utilizzare la metropolitana nelle ore serali.
Nella tavola 1 sono elencate le caratteristiche principali dei sistemi autobus, tram e
metropolitana a Brussels (2009), in modo da poter trasmettere a livello immediato le
caratteristiche peculiari di ciascun sistema. La stessa tavola può essere riutilizzata per
Parigi o per qualsiasi altra metropoli. I sistemi BRT/HQPT non sono però inclusi, perché non
esistono a Brussels.
Qualche annotazione:
•
•
•
•
•
Più corse per metro o tram a causa della loro capacità maggiore (lunghezza);
Velocità media nel traffico pari a 17km/h;
Distanza media tra le fermate per tram e autobus equivalente. Per la metropolitana è
più lunga di 1.5 volte;
Il tram è più lento, perché percorre tratti trafficati e non può abbandonare il suo
percorso sulle rotaie.
La metropolitana è il mezzo più soggetto a vandalismo.
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Tavola 1: Bus-Tram-Metro (STIB)
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Confronto dei sistemi di trasporto PT
I requisiti del sistema di trasporto pubblico:
Un sistema di trasporto pubblico moderno dovrebbe essere confrontato sulla base dei suoi
requisiti di sistema, quali velocità media e frequenza sui tracciati dedicati, comfort e rispetto
per ambiente. I veicoli e le infrastrutture dovrebbero essere progettati in modo tale da
migliorare l’immagine del trasporto pubblico. I passeggeri dovrebbero ricevere informazioni
durante il tragitto e disporre di una connessione WIFI a bordo del veicolo. Come ultimo
aspetto, ma non per importanza, il sistema dovrebbe essere flessibile, affidabile e redditizio
a livello di rapporto costi e benefici.
•
Capacità.
La capacità in pphpd è calcolata con 4.5p/m2 e 3 minuti di frequenza.
La metropolitana ha la capacità maggiore (al massimo 9.6 persone per metro veicolo)
a causa della sua lunghezza ed ampiezza. Il sistema è inoltre a pianale completamente
piatto (non ribassato) e viene preso in considerazione a partire da 3000 pphpd. (figura
3).
Un tram oppure un sistema LRT trasporta da 3000 a 4500 pphpd. Ciò significa un
massimo di 6.6 persone per metro veicolo. I sistemi tranviari moderni hanno il pianale
ribassato. Quando il sistema LRT utilizza le infrastrutture della ferrovia per collegare le
città della periferia, non è possibile, per la maggior parte dei casi, utilizzare il pianale
ribassato a causa delle piattaforme già esistenti. Solo a volte le piattaforme vengono
ricostruite, in modo da poter fare accostare da un lato il treno con la sua altezza
standard e dall’altro lato il veicolo LRT con il suo pianale ribassato.
La capacità massima del sistema autobus è di massimo 1500-2000 pphpd (18m)
oppure massimo 7.7 persone per metro veicolo.
I veicoli BRT/HQPT a guida vincolata possono essere più lunghi del bus normali,
proprio grazie alla presenza della guida vincolata. Con un massimo di capacità di
trasporto pari a 7.4-8.4 persone al metro veicolo, si può stimare la capacità totale di un
veicolo a guida vincolata da 1500 a 4000 pphpd. Dato che questo valore è a metà tra
quello di un bus e quello di altri sistemi, il veicolo viene chiamato “trasporto intermedio”
(IT).
•
Velocità media e frequenza.
La velocità media di tutti i sistemi e la loro capacità determinano l’aumento dei veicoli
necessari per il servizio di una linea. Una velocità media bassa significa che sono
necessari più veicoli rispetto a quelli che servirebbero con una velocità media alta. Se
un veicolo viaggia sul suo percorso dedicato, la velocità media non dipende dal traffico,
ma dalle caratteristiche del veicolo. I veicoli a guida elettrica presentano generalmente
caratteristiche migliori. La velocità media di un bus o di un tram nel traffico è di circa 1718km/h.; la velocità media di un bus su corsia riservata è di 20-25 km/h. mentre quella
dei sistemi tranviari, LRT, IT e metropolitani raggiungono in linea i 25-30km/h.
La velocità media dei sistemi a guida vincolata (elettronica, ottica o su rotaia) aumenta
anche perché si riduce il tempo in cui il veicolo è fermo. Il flusso dei passeggeri in
entrata ed in uscita migliora perché la fermata si trova alla stessa altezza ed il veicolo si
ferma a pochi centimetri dalla piattaforma, nello stesso posto. Il pagamento del biglietto
è già stato corrisposto oppure è possibile farlo a bordo del mezzo, sveltendo
ulteriormente le procedure.
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•
Rispetto dell’ambiente.
Il consumo di carburante degli autobus è inferiore del 40% rispetto a qualsiasi mezzo
su rotaia. Il consumo energetico è inferiore nel sistema della metropolitana (vedi tavola
1). I veicoli con un motore a combustione interna inquinano l’aria mentre viaggiano. I
veicoli, che necessitano di energia esterna, alimentandosi dalla linea aerea,
condizionano l’ambiente intorno e necessitano di sottostazioni elettriche. I veicoli a
trasporto intermedio sono spesso ibridi e consumano meno energia degli autobus per
chilometro e per tratta. L’inquinamento è, dunque, attorno al veicolo.
Il livello di rumorosità alto degli autobus è causato dal motore, mentre il rumore dei
tram e delle metropolitane è provocato dal contatto meccanico tra ruote e rotaie. Il
motore di un veicolo ibrido IT gira a regimi ottimali, generalmente ad un livello di
velocità basso e ad un livello di coppia elevato, cosicché la rumorosità è nettamente
inferiore.
•
Comfort.
I tram moderni, I veicoli LRT e le metropolitane sono veicoli molto comodi,
specialmente in direzione verticale e longitudinale. I cambiamenti improvvisi di
direzione laterale vengono trasferiti direttamente sul veicolo. Gli urti percepiti all’inizio
delle curve o sugli scambi diminuiscono notevolmente il livello di comfort. Il livello di
comfort degli autobus varia a seconda del tragitto, del traffico e del conducente. I
sistemi intermedi a guida vincolata ottica o elettronica sono spesso molto comodi
perché utilizzano il proprio percorso dedicato e seguono un punto di riferimento posto
davanti al veicolo. I cambiamenti laterali di direzione non sono quindi più un problema.
•
Immagine ed informazione.
L’immagine del sistema del trasporto pubblico deve essere in armonia con l’immagine
visiva della città. Ciò comporta la necessità di proporre un design attraente sui veicoli e
alle fermate e di non modificare i centri storici. L’immagine delle metropolitane, dei tram
e dei veicoli LRT e BRT/HQPT è ottima, soprattutto quella della metropolitana, perché
è in grado di trasportare i passeggeri in modo rapido e confortevole in ogni parte della
città. Gli autobus non godono di buona reputazione perché puzzano, sono rumorosi e
scomodi. I veicoli BRT/HQPT hanno un design moderno.
Nota:
L’informazione alle fermate e sul veicolo non dipendono dal sistema di trasporto
pubblico, ma dalla città o dall’operatore.
•
Flessibilità ed efficienza costi/benefici.
I costi si dividono i costi operativi e di investimento.
I costi di investimento per un sistema su ferro sono molto alti. Le rotaie, la linea aerea e
le sottostazioni costano milioni di euro al chilometro. Qualche esempio:
-
Rotaie
-
Apparecchiature di controllo
-
Sottostazioni
0.44 milioni Euro/km
-
Linea aerea
0.40 milioni Euro/km
-
Deposito
0.36 milioni Euro/km
Totale
3.26 milioni Euro/km
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1.39 milioni Euro/km (solo rotaia, senza preparazione
infrastruttura))
0.77 milioni Euro/km
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I progetti realizzati in Europa sono costati tra i 9.0 ed i 15.0 milioni Euro/km. E’ molto difficile
effettuare comparazioni tra di loro. Ad Eindhoven la strada è stata rifatta completamente in
larghezza (40m) (figura 5a) ed il costo della realizzazione è stato pari a 4.6 milioni Euro per
km.
Figura 5a: Noord Brabantlaan
Foot-path Cycle track
Car
Phileas
Car
Cycle-track Foot-path
Nel caso di un veicolo a guida vincolata ad Eindhoven, 6.6 m di calcestruzzo sono stati
sostituiti dal tram su gomma e da ghiaia. I costi sono stati conteggiati con 10.0 milioni Euro
per km. Per sistemi intermedi di trasporto è sufficiente del calcestruzzo con un’ampiezza
6.6m (a 60km/h) o del calcestruzzo sui due percorsi delle ruote (figura 5b), riducendo così i
costi a chilometro. Non è necessario pianificare extra costi per garages, depositi o rimesse
per i veicoli su gomma.
Figura 5b: Tracciati a due piste per il trasporto intermedio
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Gli autobus sono i veicoli più economici. I tram, i mezzi, LRT e i veicoli intermedi a guida
vincolata hanno lo stesso costo al metro veicolo per lunghezza. I veicoli si svalutano dopo
20-30 anni. I mezzi di trasporto intermedi sono progettati per avere una durata di vita
superiore ai 20 anni.
Non è facile confrontare i costi operativi, in quanto le comparazioni si basano sui costi per
corsa, sui costi per chilometro, sui costi per passeggero o sul costo totale. Ogni operatore
ha il suo modo di effettuare confronti. I costi di manutenzione per un tram si aggirano sui
0.50 Euro/km, mentre per un bus sono stimati a 0.25 Euro/km. I costi operativi di un veicolo
intermedio sono un po’ più elevati rispetto a quelli degli autobus tradizionali. Se si tratta di
un ibrido ottimizzato in peso e gestione energetica (piccolo motore con sistemi per
l’accumulo di energia), i costi del carburante saranno inferiori. Se il veicolo è a guida
vincolata, i pneumatici avranno una durata di vita superiore. La manutenzione sarà più
dispendiosa a causa dell’equipaggiamento elettrico. Se il sistema di accumulo dell’energia è
costituito da una batteria, è necessario pianificare della manutenzione supplementare
specifica. I costi di manutenzione per le infrastrutture di metropolitane, tram e veicoli LRT
sono maggiori di quelli necessari per le infrastrutture di autobus o dell’ IT.
Veicoli su gomma come autobus e mezzi di trasporto intermedi a guida vincolata sono
molto flessibili e possono circolare ovunque. Inoltre, sono in grado di superare i blocchi
causati da incidenti o da lavori stradali. Se il percorso a loro dedicato non dovesse essere
pronto, è possibile comunque mettere i mezzi in servizio. Questa tipologia di veicoli è in
grado di mischiarsi al traffico cittadino sui ponti o in galleria, così da non essere necessaria
la costruzione di ponti o gallerie apposite. Il veicolo è in grado si superare pendenze
notevoli grazie alla presenza degli pneumatici.
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Eindhoven sceglie un sistema su gomma a via guidata
Il veicolo è una parte essenziale di un sistema di trasporto pubblico moderno e integrato. Per città
come Eindhoven la metropolitana o il tram sono sistemi troppo costosi a la loro capacità di trasporto
non sarebbero proporzionate alle capacità effettivamente necessarie. Il classico sistema con autobus,
al contrario, è troppo piccolo e la sua immagine risulterebbe antica e sorpassata.
Eindhoven era pertanto alla ricerca di un Sistema di Trasporto Intermedio (fra l’autobus ed il tram). In
quel periodo i sistemi esistenti sul mercato erano ancora troppo costosi a causa della necessità di
disporre di binari e linea aerea. Il Phileas era una soluzione su gomma a via guidata che avrebbe
soddisfatto le richieste ma, a quel tempo, era solo un’idea che aveva bisogno di sviluppi ulteriori.
Nel 1999 Eindhoven ordinò 12 tram-bus Phileas che furono consegnati nel 2004, diventando così il
primo cliente dell’innovativo sistema di trasporto (figura 6). Attualmente il sistema non viene utilizzato
in modalità completamente automatica poiché si è in attesa delle autorizzazioni amministrative al suo
utilizzo con passeggeri paganti.
Figure 6: Phileas da 26m a Eindhoven
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4. Il Phileas
Per soddisfare i requisiti di un BRT/HQPT, il sistema Phileas mantiene un’alta velocità
media e un’alta frequenza sulla sua via di corsa dedicata così da migliorare la capacità di
trasporto. La capacità del veicolo, la manovrabilità e il comfort è significativamente migliore
di un bus classico. L’ambiente sarà rispettato non soltanto durante l’esercizio ma anche alla
fine della vita del mezzo grazie all’utilizzo di materiale riciclabile. Il veicolo ha un design
moderno e i passeggeri vengono informati on line sul mezzo e alle fermate. I suoi costi di
investimento e di esercizio sono minimizzati.
4.1
Caratteristiche tecniche con riferimento alle caratteristiche richieste
Figura 7a: Innovazioni tecniche per rispondere alle richieste (Phileas da 26m)
Le caratteristiche tecniche del Phileas sono derivate dalle richieste del sistema succitato
(figura 7a sopra).
• La capacità di trasporto viene ottimizzata con il 100% di pianale basso e la guida
automatica per i veicoli da 18, 24 o 26 metri. La lunghezza e il 100% di pianale basso ha
effetti positivi sull’area utilizzata dai passeggeri. Per l’aumento della capacità è
necessario poter disporre di un alta velocità media e di una buona frequenza. Per
aumentare la velocità media, deve essere ridotto al minimo il tempo di sosta alle fermate.
Il veicolo si deve fermare entro pochi centimetri dalla fermata ed alla stessa altezza in
modo da velocizzare il flusso dei passeggeri in entrata ed uscita. Per arrestarsi
velocemente e con precisione è necessario disporre di una guida automatica soprattutto
per i veicoli lunghi.
• La velocità media e la frequenza dipendono dal tipo di trazione scelta e dalla guida
automatica (vedi capacità).
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• Ambiente. Il Phileas può avere una propulsione ibrida, di tipo filoviario o a Fuel Cell. Si
tratta di propulsioni tutte rispettose dell’ambiente. Il Phileas è stato progettato e costruito
con una struttura estremamente leggera di materiale composito riciclabile. Il suo design
si adatta perfettamente nel contesto cittadino. La struttura leggera ha un impatto positivo
sui consumi di energia.
• Comfort. Il comfort a bordo trae vantaggio dalle sospensioni ad aria, dal sistema di
sospensioni indipendenti, dal 100% del pianale ribassato e dal sistema di guida
automatica. Il 100% di pianale basso, alla stessa altezza delle fermate significa assenza
di gradini. Le sospensioni ad aria e la guida automatica significano completa assenza di
scossoni in direzione verticale, laterale (stabilità della guida automatica) e longitudinale
(accelerazione e decelerazione controllate).
• Immagine e informazione. Il design del Phileas è derivato dai moderni tram poiché un
tram ha un immagine migliore di un bus. Il Phileas può muoversi come un tram dato che
tutte le ruote sono sterzanti: come per un tram, le ruote posteriori seguono esattamente
la traiettoria delle ruote anteriori. Il design è moderno ed innovativo. La terza
generazione del Phileas può essere fornita con le ruote coperte da una carenatura
(figura 8). Al passeggero, per tutta la durata del viaggio, vengono fornite informazioni
costantemente aggiornate.
• Flessibilità e economicità. Il Phileas non ha necessità di binari, di linea aerea o di
adattamenti dei depositi e, visto che dispone di una guida automatica, anche I costi
infrastrutturali sono minimi. La guida automatica riduce l’ampiezza della via di corsa per
un doppio senso di circolazione a circa 6,6 metri invece dei 7,5 metri necessari per un
bus tradizionale. Il Phileas è costruito per una durata di vita di più di 20 anni. I costi di
esercizio sono ridotti grazie alla leggerezza del veicolo, alla trazione ibrida, una facile
manutenzione e l’uso di tecnologie già provate nel settore del trasporto pubblico. Le
ruote tutte sterzanti e le sospensioni ad aria regolabili aumentano la flessibilità del
Phileas. Esso può circolare non soltanto sulla sua via di corsa ma anche su strade
esistenti, anche strette, nei centri storici. Il raggio di volta è minore di 12,5 metri e
l’ampiezza della corona circolare di ingombro è soltanto di 4,5 metri per i veicoli lunghi
18, 24 e 26 metri.
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Tutte le caratteristiche menzionate sono state sviluppate per dare origine ad un sistema
integrato e coerente. Questo significa che tutte le caratteristiche fanno parte di un tutt’uno
che non può essere disarticolato senza provocare interferenze negative. Ad es., senza una
struttura veicolare leggera ed autoportante, realizzata in composito, non sarebbe possibile
avere tutte le ruote sterzanti poiché la scelta dello pneumatico dipende dal carico e quanto
più piccolo è lo pneumatico tanto migliori saranno le caratteristiche di sterzatura (angolo e
forze). Senza poter disporre di tutte le ruote sterzanti, la guida automatica diverrebbe inutile:
infatti l’accuratezza del posizionamento del Phileas e la manovrabilità dei veicoli da 24 e da
26 metri sarebbe impossibile (figura 7b).
Figura 7b: Flessibilità del veicolo da 24m in una piccola città
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Principali caratteristiche del Phileas
Il Phileas ha le seguenti caratteristiche principali (Tavola 2):
Tavola 2: Caratteristiche del Phileas
Le prime 4 caratteristiche sono identiche a quelle di un veicolo tranviario.
1
Il veicolo ha un design attrattivo e una gradevole immagine. Le ruote carenate saranno
un option a partire dal 2011 (figura 8).
Figura 8: Design con ruote coperte (24 metri)
2
Il veicolo ha un’alta capacità e modularità. Il Phileas viene costruito in tre lunghezze:
18, 24 e 26 metri.
E’ un veicolo modulare. Ciò significa che:
• Porte larghe o ridotte possono essere collocate in qualsiasi punto del veicolo, su
tutte e due i lati. Grazie al pavimento completamente ribassato, i sedili possono
essere posizionati secondo le scelte del cliente.
• Le informazioni on-line possono essere adattate a qualsiasi sistema locale.
• Il design e I colori possono essere scelti dal cliente, senza alcuna restrizione.
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Può essere guidato in modalità manuale o automatica. Può essere messo in
servizio anche prima che i lavori sulla infrastruttura siano stati ultimati.
3
La propulsione è elettrica. Il veicolo può essere fornito con propulsione ibrida, filoviaria
e Fuel Cell.
Le caratteristiche del Phileas fanno della propulsione ibrida un elemento essenziale. La
trazione ibrida è ambientalmente amichevole e i motori elettrici assicurano, anche ai
veicoli più lunghi, la necessaria coppia per la trazione.
4
Il sistema di guida automatica è una parte importante del Phileas. L’autista può guidare
in modalità manuale (come un bus normale), semi automatica (come un tram con
guida automatica laterale) e completamente automatica (con guida automatica laterale
e longitudinale). La guida completamente automatica è possibile solo su vie dedicate.
La velocità massima per il veicolo in modalità guidata è di 60 km/h. Il principio della
guida automatica discende dal fatto che il veicolo dispone a bordo di tutte le
informazioni necessarie (veicolo intelligente). I computer di bordo conoscono la
traiettoria e tutti i parametri del movimento associati. Sono presenti dei marker
magnetici come ulteriore ridondanza da installare sulla via di corsa ogni 2…4 metri.
Di seguito alcune notizie essenziali sulla guida automatica:
•
Modalità Manuale, Semi-Automatica e Automatica.
Il Phileas può marciare come un bus, come un tram o in modo completamente
automatico. In modalità manuale le ruote vengono sterzate con un sistema
certificato dal TUV.
•
Tutte le ruote sono sterzanti.
E’ possibile marciare come un tram sullo stesso corridoio ad ingombro ridotto.
Le ruote posteriori seguono le ruote anteriori anche in una curva ad S. Un’altra
possibilità è di sterzare tutte le ruote verso la stessa direzione e di muoversi come
un granchio durante l’accosto alla fermata. Il gap fra la piattaforma di fermata ed il
veicolo può essere così molto piccolo, su tutta la lunghezza del veicolo, anche
quando si tratta di un veicolo da 26 metri.
•
Controllo dell’accelerazione e della frenatura.
Il controllo dell’accelerazione e della frenatura sono essenziali nella modalità
automatica per un arresto di precisione e per il comfort di marcia .
•
Il veicolo è intelligente, non la strada.
Ciò significa che non sono necessari grossi interventi infrastrutturali e, quindi, costi
ridotti.
•
Sicurezza.
Il sistema è ridondante. Il sistema sarà certificato secondo le Norme EN50126,
EN50128 e 50129 (>SIL2). La certificazione è in corso.
•
Indipendenza dalle condizioni meteorologiche.
Il sistema funziona in qualsiasi condizione di tempo. In presenza di neve, il veicolo
segue la sua traiettoria sia in modalità semi-automatica che automatica (figura 9).
Episodi di vandalismo (rimozione o aggiunta di magneti) non influenzano la
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sicurezza di marcia. Soltanto in caso di rimozione di un elevato numero di
magneti, il veicolo si fermerà automaticamente e in sicurezza.
Figura 9: Il Phileas nella neve
Le prossime quattro caratteristiche sono peculiari del sistema Phileas:
5
Esso è molto più leggero di altri sistemi comparabili. Il veicolo è costituito da pannelli in
materiale composito e riciclabile.
6
E’ eccezionalmente flessibile. Non è legato ad una infrastruttura su binario. Anche il
design è modificabile. Può essere usato in piccole città anche nella versione da 26 metri.
7
Grazie alle sospensioni indipendenti, agli pneumatici e alla accelerazione e frenatura
automatica, il veicolo è molto confortevole.
8
Il sistema è estremamente vantaggioso. Non necessità delle infrastrutture necessarie
per un tram pur offrendone I vantaggi.
Figura 10: Il Phileas sulla sua infrastruttura a Douai, Francia.
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5. Riassunto
Il Phileas è un veicolo a via guidata su pneumatici (figura 10). La sua capacità di trasporto è
flessibile e si colloca fra il bus ed il tram o l’LRT. L’adozione del Phileas come sistema di
trasporto è indicata per città che hanno più di 75.000 abitanti e dove non sono previsti
investimenti per lavori infrastrutturali troppo costosi. Il Phileas è un veicolo tranviario con I
costi di un bus, se viene utilizzato su vie di corsa dedicate.
Il Phileas è sviluppato e prodotto da Advanced Public Transport Systems (APTS) in Olanda.
Attualmente più di 75 veicoli sono in servizio giornaliero in 4 differenti nazioni nel mondo. In
Italia la prima linea, in versione filoviaria, sarà in esercizio nella città di Pescara.
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6. L’Autore
Ruud Bouwman ir.
APTS Advanced Public Transport Systems, Steenovenweg 1, NL-5708 Helmond
Telefono: +31-492-562137,
Fax +31-492-562338,
E-mail: [email protected]
Ruud Bouwman è Dipl.-Ing presso la Technical University di Eindhoven
Dal 1983 al 1990 ha lavorato presso il servizio tecnico della Stork-FDO a Hengelo
Dal 1990 al 1998 è stato è stato presso la Stork Pumps a Brussels
Dal 1998 al 2000 è stato Direttore della Ricerca e Sviluppo presso il Berkhof Jonckheere
Group
Dal 2000 al 2003 è stato responsabile dello sviluppo e della produzione del Phileas
Dal 2003 è direttore di APTS
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