L'accoppiamento automatico digitale tra carri ferroviari: applicabilità, limiti ed analisi di attuabilità su piccola e larga scala su treni merci. = Digital Automatic Coupling among rail wagons: applicability, limits and analysis of small and large-scale feasibility on freight trains

L'elaborato di tesi si propone di effettuare un'analisi quali-quantitativa sulla fattibilità tecnica ed economica dell'accoppiatore automatico digitale (DAC - Digital Automatic Coupling). Questo dispositivo trova il proprio contesto nella decarbonizzazione o, meglio, de-fossilizzazione del settore dei trasporti, i cui obiettivi e ambiti di intervento sono stati definiti in vari documenti programmatici europei. Per quanto riguarda il settore dei trasporti, l'obiettivo di aumentare il volume di traffico merci su rotaia, riducendo al contempo quello su strada, si traduce in un aumento della massa trasportata e della lunghezza dei convogli, che se da un lato ha degli indubbi vantaggi economici, dall'altro porta con sé delle ripercussioni operative, dovute soprattutto allo scarso sviluppo che il materiale rotabile merci ha subito nel corso dei decenni. Nello specifico, l'elaborato introduce, sia a livello europeo che italiano, le principali normative tecniche di riferimento con cui si dovrebbe interfacciare l'introduzione del DAC. Si delineano i concetti principali richiamati durante tutto l'elaborato, dalla definizione di treno merci lungo e pesante alla distinzione tra le diverse tipologie di traffico merci (speciale, diffuso e intermodale), facendo un richiamo alla piccola e larga scala della flotta dei carri merce, nonché all'elettrotreno a potenza distribuita che è in studio presso il Politecnico di Torino (Trasporti). Successivamente, l'elaborato effettua una panoramica generale tecnica del trasporto ferroviario merci, considerando i tre sottosistemi principali di un veicolo ferroviario: il sistema di accoppiamento, l'impianto frenante e la trasmissione di elettricità con i carri contigui. Per tali sottosistemi, si fornisce una descrizione funzionale e si mettono in risalto i principali limiti che oggi precludono la potenzialità di sistema di trasporto merci. A questa tematica si annette lo stato dell'arte, in cui si espone la ricerca scientifica effettuata sui treni merci lunghi e pesanti. Insieme alla panoramica tecnica, l'elaborato effettua una panoramica generale operativa, in cui si descrivono tre aspetti inerenti al corretto esercizio di un treno merci: le procedure per la messa in servizio (dalla composizione alla prova freno), le sezioni di blocco con un accenno ai nuovi sistemi di segnalamento ERTMS/ETCS e l'aspetto manutentivo, valutando quali componenti sono più soggette a procurare guasti in esercizio. Anche in questo caso, si mettono in luce i limiti operativi dei convogli merci. Quindi, si introduce la tecnologia del DAC, partendo dagli aspetti tecnici (caratteristiche meccaniche) e funzionali fino ad una quantificazione dei costi annessi all'installazione sui veicoli della flotta europea. Si espongono le procedure previste dalla Europe's Rail per effettuare la transizione dal gancio tradizionale al DAC, in modo da abilitare tutte le sue funzionalità e migliorare il trasporto merci. Dunque, stante i problemi rilevati nella panoramica tecnica ed operativa, si valuta se e in quale modo il DAC sia in grado di risolverli. Infine, si riporta un'analisi prestazionale, in termini di sforzo di trazione e di potenza assorbita, dei convogli equipaggiati con il DAC aventi una massa superiore alle 2500 t. Si dimostra come il DAC, grazie alle sue funzionalità da esso offerte, sia una valida soluzione in termini di operatività e automazione, ma non sufficiente a risolvere in modo diffuso alcuni problemi, anche esogeni, che limitano l'esercizio dei treni merci lunghi e pesanti.