La sicurezza ferroviaria in Italia: genesi e sviluppi. Tutto quello che è doveroso sapere…

Dopo ogni incidente ferroviario, puntuale, arriva la polemica sulla sicurezza ferroviaria. E’ bene allora chiarire lo stato dell’arte della stessa riferita alla Infrastruttura Ferroviaria Nazionale ovvero quella gestita da RFI ed alla quale si devono adeguare i mezzi delle imprese ferroviarie di trasporto su di essa circolanti (esempio Trenitalia, GTT, Trenord ecc..). Sia altrettanto chiaro che RFI non ha competenza su tratte gestite da privati, come nel caso che riguarda l’incidente accorso in Puglia.

La domanda di sicurezza ferroviaria nasce con la circolazione ferroviaria stessa che differisce in modo sostanziale da quella stradale. Nel caso delle automobili la marcia col quale si procede è detta “a vista” perché la determinazione della velocità avviene, istante per istante, da parte del conducente in base alla visuale libera. Nel mondo ferroviario questo non è possibile a causa dello spazio richiesto per la fermata del convoglio (che è decisamente maggiore) e per la necessità di mantenere l’orario commerciale prefissato. Per ovviare a questi problemi sin dagli albori delle ferrovie nacquero le cosiddette “sezioni di blocco“, ovvero delle tratte ben delimitate di binario nel quale potesse circolare all’interno, in sicurezza, un solo treno alla volta. In queste sezioni veniva quindi garantita la libertà della via, sia nel caso del semplice che del doppio binario. A regolare la circolazione provvedevano i capi stazione dell’inizio e termine tratta che, tramite collegamento telefonico (blocco telefonico), si accordavano per inviare il treno successivo, nello stesso senso oppure in senso opposto (disponendo a via libera il relativo segnale di partenza) quando la tratta era stata liberata dal precedente treno occupante.

Questo è il livello del “sistema di sicurezza della circolazione” utilizzato attualmente nella linea a gestione privata che ha visto l’incidente pugliese fra Andria e Corato. Vediamo ora tutta l’evoluzione che invece vi è stata in ambito della rete nazionale delle “Ferrovie dello Stato” dopo il blocco telefonico.

Con l’evoluzione tecnologica, nel tempo il telefono fu riservato progressivamente solo a casi di emergenza e la garanzia di binario libero fu affidata gradualmente, a partire già dagli anni ’30,  al “blocco elettrico manuale” costituito  fisicamente da delle macchinette elettromeccaniche (quei parallelepipedi rossi con le maniglie cromate spesso visibili nelle stazioni). Attraverso un sistema elettrico di richiesta consenso, concessione e blocchi elettromeccanici delle maniglie utilizzate allo scopo, si garantiva anche in questo caso la sicurezza. I segnali di partenza, infatti, potevano essere manovrati a via libera per un solo treno e solo dopo all’avvenuto passaggio le maniglie si sbloccavano e si poteva nuovamente fare richiesta inviare un altro treno. A livello di stazioni, inoltre, si svilupparono nel tempo apparati (prima elettrici, poi elettronici) che con apposite connessioni con gli scambi ed i segnali, impedivano agli operatori erronee manovre che potevano causare collisioni o deragliamenti dei convogli. Ma i treni col passare del tempo aumentavano per cui nuove soluzioni vennero cercate per incrementarne, sempre in sicurezza, sia il loro numero sia la loro velocità. Vennero dapprima creati “posti di blocco intermedi“, (strutture non atte al servizio viaggiatori ma solo adibite a questo servizio) per spezzare in più tronconi di circolazione le linee tra stazione e stazione e poi, vera rivoluzione, arrivò il blocco elettrico automatico.

Col blocco elettrico automatico si potevano creare sezioni di blocco a piacere ed i segnali in linea erano comandati direttamente dal passaggio del treno attraverso dei circuiti elettrici di binario. In altre parole, il primo segnale alle spalle del treno era sempre rosso per proteggerlo dall’arrivo di un eventuale treno a seguito e ad ogni avanzamento del treno i segnali si muovevano in sincronismo con lui garantendo ancora una volta un solo treno per tratta (segnale rosso subito alle spalle, giallo quello della sezione precedente e verdi le altre sezioni precedenti ancora). I soli segnali delle stazioni venivano ancora comandati del capo stazione. La velocità massima dei treni nelle sezioni (circa 1.350 m) era calcolata per far si che ogni treno, vedendo il giallo, potesse fermarsi al rosso successivo (senza quindi tamponare il treno precedente) ed era in funzione della differente efficienza frenante dei vari tipi di  convogli (bassa per i pesanti merci, alta per i viaggiatori).

Fino ad ora tutti i provvedimenti per la sicurezza della circolazione erano avvenuti a terra. La sicurezza a bordo treno era garantita, fin dagli albori, dalla presenza dell’aiuto macchinista che coadiuvava il macchinista nel guardare i segnali e rispettare le velocità o fermate imposte dal loro aspetto (i segnali non sono solo verde, giallo, rosso ma ve ne sono parecchi altri per regolare certi tipi di ingressi in stazione, riduzioni di velocità per percorsi deviati ecc..). Detto in altre parole la sicurezza in locomotiva, per lunghissimo tempo, fu affidata solo agli occhi di chi guidava, a prescindere da pioggia, neve, nebbia o quant’altro.

Grazie all’evoluzione tecnologica fu possibile migliorare questa situazione introducendo, a fine anni ’60,  la ripetizione segnali in macchina, ovvero la possibilità di sapere l’aspetto del segnale a valle del treno anche prima di vederlo. Tecnicamente questo si otteneva inviando delle correnti codificate nei binari della sezione di blocco precedente al segnale interessato per cui, appena il treno entrava in tale sezione, captava dai binari tali correnti con delle antenne poste davanti alle ruote del rotabile e immediatamente compariva su un monitor a bordo l’aspetto del segnale stesso che però si trovava 1350 m più avanti. Ad ogni passaggio ad un segnale più restrittivo (per esempio dal giallo al rosso) il macchinista aveva 3 secondi per premere un pulsante che confermava la presa di coscienza del cambiamento (altrimenti veniva comandata la frenatura d’urgenza). Ora, con qualunque condizione atmosferica, era finalmente possibile conoscere con maggiore facilità la libertà della via.  Per aumentare la sicurezza, i passaggi a livello furono collegati al sistema di codifica di binario in modo che, se le sbarre fossero state divelte dopo il passaggio del treno al segnale che garantiva la regolare chiusura, veniva tolto il codice dai binari, situazione che imponeva alla macchinetta a bordo di comandare immediatamente e automaticamente la frenatura d’emergenza del treno. Per la prima volta, inoltre, una apparecchiatura automatica frenava il treno se questo avesse oltrepassato indebitamente un segnale rosso. L’introduzione della ripetizione segnali permise anche, conoscendo in anticipo l’aspetto del successivo segnale, di elevare la velocità massima da 150 a 160 km/h, migliorò nel tempo lo standard di sicurezza per la circolazione sul binario di destra (normalmente avviene per interruzione dell’altro binario causa lavori – ricordo che i treni marciano a sinistra) e permise il  sorpasso in linea con la cosiddetta “marcia parallela” (sulla linea storica di Modane è attualmente possibile in entrambi i sensi fra Oulx e Avigliana, Bivio Pronda e Orbassano F.A., Collegno e S.Paolo)

Nel frattempo (metà anni ’70) si incominciava a parlare di linee Alta Velocità che, per quel periodo, voleva dire velocità massima 250 km/h e alimentazione treni a 3kVcc (come per le linee tradizionali: la 25 kVca era ancora ben lontana nel futuro). Si presentava però uno scoglio da superare, a livello di sicurezza: un treno a 250 km/h necessitava di 5.400 metri per fermarsi per cui di diverse sezioni di blocco. Vennero quindi elevati i codici di binario (che passarono da 4 a 9) in modo di trasmettere in macchina l’informazione di “arresto” ben 4 sezioni di blocco antecedenti.

Tutto questo dispositivo, che permetteva già un bel passo avanti, non poteva però rappresentare un vero sistema di protezione della marcia dei treni, perché non teneva conto di un sacco di fattori, come la velocità massima del mezzo, delle carrozze, dei rallentamenti di velocità per lavori in linea, ecc.. La vera svolta avviene nel 2005 con l’introduzione progressiva del sistema SCMT (Sistema Controllo Marcia Treni), un’apparecchiatura in grado di funzionare su tutte le linee tradizionali, anche quelle senza la ripetizione dei segnali in macchina. Tecnologicamente esso è costituito da un sistema a terra di boe posizionate al centro tra le due rotaie del binario che, prendendo le informazioni dell’aspetto dei segnali lungo la linea e nelle stazioni, le trasmettono in digitale (via radio) al sistema di bordo che le capta con un’antenna posta sotto la locomotiva. Quest’ultimo, elaborandole con quelle in suo possesso (velocità max delle carrozze, della locomotiva, efficienza frenante ecc..), calcola la velocità massima ammissibile che deve essere rispettata dal macchinista. Il sistema di terra è gestito dall’infrastruttura (RFI), quello di bordo è a carico delle imprese ferroviarie proprietarie del mezzo (ad esempio Trenitalia). Per garantire la massima sicurezza le boe sono ridondate (sempre 2)  e viene fissato un appuntamento con le boe successive: se l’appuntamento per qualunque motivo viene perso il convoglio viene automaticamente fermato. Infine, viene controllato il rispetto della velocità ridotta nell’avvicinarsi ad un segnale rosso (30 km/h o 10 km/h a seconda dei casi) in modo che, se fosse indebitamente superato, il convoglio si arrestati automaticamente e immediatamente dopo pochi metri, quindi garantendo la totale sicurezza. Con tale apparecchiatura, considerato che non è più necessaria la presenza dell’aiuto macchinista, la condotta è affidata al solo macchinista; al fine di garantire la sicurezza in caso di suo malore è stata implementata anche la funzione vigilante, ovvero un pulsante o pedale o quant’altro da premere periodicamente (circa 50 s.) per informare il sistema dello stato “vigile” di chi sta alla guida. A titolo di curiosità, contestualmente all’SCMT, è stato installato anche il DIS (Driver Information System), la scatola nera delle ferrovie dove viene memorizzata e trasmessa periodicamente ad una banca dati (per via informatica) l’attività di bordo (quantità di trazione, di frenatura, posizione GPS ecc..). Sempre per aumentare il livello di sicurezza, i mezzi sono dotati di telefono GSM-R (GSM–Railway – un telefono che utilizza nella banda radio a 900 MHz frequenze appositamente riservate in tutta Europa al servizio GSM ferroviario) con possibilità di invio di un segnale di emergenza alla sola pressione di un tasto dedicato il quale attiva anche automaticamente un canale radio vivavoce con un addetto di RFI ed i treni limitrofi. Tale telefono sostituisce una versione precedente ormai da tempo obsoleta e poco efficiente di comunicazione terra-treno che utilizzava le onde convogliate (a radiofrequenza) attraverso pantografo–catenaria (la linea elettrica appesa dove striscia in pantografo)-impianto a terra. L’SCMT, come detto, può essere usato anche sulle linee sprovviste di ripetizione segnali (velocità massima 150 km/h), oppure in abbinamento con essa (velocità massima 180 km/h per la 4 codici, 250 km/h per la 9 codici). Su alcune linee a scarso traffico (quasi sempre Diesel) è utilizzato anche un sistema analogo all’SCMT detto SSC (Sistema di supporto alla condotta ) che al posto delle boe sul binario utilizza trasponder a microonde posti in alto sul tetto del locomotore. Sulle linee dove non c’è la ripetizione segnali, in genere il distanziamento dei treni non avviene con il blocco elettrico automatico ma bensì con un sistema detto “blocco conta-assi“, ovvero si contano quanti assi (ruote) del treno entrano nella sezione di blocco e quanti ne escono: se il risultato è zero vuol dire che la sezione è libera e può essere inviato un altro treno.

Per quel che riguarda le linee AV di recente costruzione, la questione sicurezza è stata affrontata in modo diverso anche a causa di due nuovi problemi: la velocità a 300 km/h (quindi ulteriore aumento dello spazio di arresto) e la difficoltosa possibilità di vedere gli aspetti dei segnali  lungo la linea a questa velocità (con la ripetizione segnali non cessa comunque l’obbligo di verificare l’aspetto dei segnali). Il distanziamento treni e sicurezza è affidato ora ad un sistema unificato europeo detto ERTMS/ETCS livello 2 (European Rail Traffic Management System/European Train Control System) ovvero “blocco radio“. Le informazioni di via libera giungono via GSM-R direttamente al sistema di bordo che calcola e visualizza su un monitor in cabina (DMI – Driver Machine Interface) la velocità massima istante per istante e ne controlla il rigoroso rispetto fino a velocità zero nel punto prestabilito. Con l’utilizzo di tale sistema sono stati quindi eliminati tutti i segnali lungo la linea ferroviaria. Essendo il sistema GSM-R a livello funzionale un sistema “radio“, al fine di garantire nelle comunicazioni il giusto grado di immunità ad attacchi del sistema, alle protezioni proprie già offerte dal sistema GSM si sommano quelle delle chiavi crittografiche simmetriche. Il sistema di sicurezza ERTMS/ETCS livello 2 non ha nulla a che vedere con quello usato dai TGV francesi (TVM 300 e TVM 430), molto più datato e modesto, tant’è che il TGV non può percorrere la linea Alta Velocità Torino-Milano proprio perché mancante dell’apparecchiatura del blocco radio. Non è presente invece il blocco radio, a livello di linea, sulla tratta Firenze-Roma che essendo la prima ad essere andata in esercizio in Italia decenni fa ha ancora  l’SCMT e ripetizione segnali 9 codici (infatti basta guardare il monitor presente nel comparto passeggeri sui treni AV per constatare che in quel tratto di linea il treno fa al massimo i 250 km/h).

Alla luce di quanto esposto è evidente l’enorme impegno economico che nel tempo, dalle vecchie Ferrovie dello Stato fino all’attuale Gruppo ferrovie dello Stato, si è sostenuto per raggiungere gli attuali standard di sicurezza che sono garantiti – indifferentemente – alle linee semplice binario (9.161 Km di linee), a quelle a doppio binario (7.563 Km di linee) ed a quelle ad Alta Velocità (654 Km – considerando solo le tratte col blocco radio a 300 km/h). Sulla intera rete RFI non è prevista la circolazione dei treni senza sistemi di protezione, tranne nei casi di guasto in servizio (evento molto raro considerato che le apparecchiature di sicurezza sono in parte ridondate). In questo caso il proseguimento è limitato allo stretto necessario (in genere solo alla prima località per liberare la linea) ed a severissime e tassative condizioni (max 50 km/h, due agenti in macchina ecc.. nel caso dell’SCMT guasto).

Da fonte ANSF (Agenzia Nazionale per la Sicurezza delle Ferrovie) delle quattro collisioni avvenute nel 2015, ben tre sono state causate da dissesto idro-geologico e una per errore di manovra in un raccordo (quindi non un treno in servizio). I deragliamenti sono stati tre, causati da problemi di manutenzione dell’infrastruttura. Sempre ANSF dichiara: “Un importante risultato:  dal 2007  ad oggi non si sono verificate collisioni tra due o più treni. Questo grazie all’utilizzo dei sistemi tecnologici di  protezione della marcia del treno (SCMT, ETCS SSC) [..]”. E’ evidente che la sinergia tecnologica tra rete RFI ed i treni delle compagnie di trasporto su essa circolanti ha portato la sicurezza della circolazione italiana ad elevatissimi livelli. A tal proposito, sia ben chiaro che il sistema di sicurezza del treno è cosa indipendente dalla condizione, stato o età del treno stesso per cui, anche se magari durante il servizio possono insorgere problemi di comfort (aria condizionata o riscaldamento guasto, porte non funzionanti ecc..), la sicurezza è sempre garantita: con un problema di comfort un treno può viaggiare (e compatibilmente col servizio viene inviato quanto prima alla riparazione), con un problema al sistema di sicurezza un treno si ferma.

Completata la sicurezza della circolazione a livello tecnologico, l’attenzione di RFI si è quindi spostata su altri fronti, come ad esempio alla presenza dei ancora 4840 passaggi a livello (9.992 nel 1990) fonte potenziale di pericolo incidentale e ritardi. RFI, per la sola Regione Piemonte, nel 2016 prevede di chiudere 150 passaggi a livello, di cui almeno 120 in consegna a privati. I lavori sono in corso e l’investimento complessivo previsto per l’anno è di circa 55 milioni di euro. Lo scorso anno ne aveva soppressi 119, di cui 86 in consegna a privati, con un investimento complessivo di circa 58 milioni di euro. A questi vanno sommati 1,2 miliardi di euro a livello nazionale per la prevenzione del dissesto idrogeologico e rischio sismico.

Tutto questo nell’intento di elevare ulteriormente i già elevati standard di sicurezza della rete nazionale italiana.

Mauro Olivero Pistoletto