Progettare un servizio ferroviario: l'orario cadenzato integrato

Un articolo sull'orario cadenzato che ne spiega il funzionamento e le condizioni per una sua introduzione corretta, che porti benefici reali. 

di Giorgio Stagni*

Il desiderio di ogni viaggiatore sarebbe sempre quello di un trasporto "porta a porta", tuttavia un sistema di trasporto pubblico è un compromesso tra i desideri degli utenti e le esigenze di economicità del sistema, e richiede spesso di effettuare dei trasbordi da un mezzo all'altro.
Le coincidenze però non avvengono per caso, ma sono legate al modo con cui sono progettati gli orari. L'orario cadenzato integrato è un modo efficiente per garantire una combinazione equilibrata di diversi mezzi, purché siano rispettate alcune precise regole di progettazione.

Perché l'orario è importante

La ferrovia è fatta di due cose: l'infrastruttura, cioè i binari, e la disponibilità di treni che viaggino su quei binari. Lo scopo di far viaggiare i treni è naturalmente quello di trasportare passeggeri. Questi tre soggetti – infrastruttura, offerta di treni e passeggeri – possono essere rappresentati con tre cerchi che si intersecano: la loro intersezione sta proprio a significare la profonda interazione che li lega.

L'infrastruttura condiziona l'accessibilità dei passeggeri, cioè la loro facoltà di recarsi dove vogliono andare. Essa interagisce con i treni, vincolando la progettazione dell'offerta di trasporto (i treni possono viaggiare sui percorsi e alle velocità fissate dall'infrastruttura). A loro volta i passeggeri (clienti) giudicano l'offerta in base al prezzo e alla disponibilità.

L'elemento al centro di tutte queste interazioni è l'orario: per questo esso è così importante ed è la misura dell'intero servizio di trasporto pubblico. 

Alcune semplici regolette discendono da questa impostazione, oltre che dal buon senso. Eccole.

Non si può:

    non si può pensare (progettare) l'infrastruttura senza pensare al tipo di servizio che dovrà svolgere
    non si può pensare il tipo di servizio senza tener conto delle esigenze del passeggero; a volte è persino fondamentale tener conto della sua abitudine al servizio che c'era fino a ieri

E' vero che:

    il modello di esercizio condiziona (dovrebbe condizionare) l'infrastruttura e ne permette una maggiore efficienza
    alcuni modelli di esercizio sono migliori di altri; qui esamineremo l'Orario Cadenzato Integrato, che è considerato uno dei modelli più flessibili ed efficaci

E' purtroppo vero che:

    solo una piccola parte degli interventi infrastrutturali progettati in Italia è funzionale all'orario
    spesso non esiste un modello di esercizio "condiviso" tra i vari soggetti in campo (gestore dell'infrastruttura, operatori, enti pubblici)
    troppo spesso la progettazione delle infrastrutture non è accompagnata dalla progettazione del corrispondente modello di esercizio, tanto che ci si ritrova a dover pensare a un orario "compatibile" con l'infrastruttura solo quando questa è quasi pronta

Creare un orario

Chi deve costruire un orario ferroviario (ma anche uno dei bus, o persino degli aerei), potrebbe fare un ragionamento di questo genere: le mie analisi di domanda mi dicono che ho 500 persone che alle 8 del mattino devono andare da A a B; dunque comincio a mettere un treno AB; poi ne ho 200 che vanno da A a C, metto dunque un altro treno, magari un po' più corto, che fa AC; alle 17 le mie persone tornano a casa, e devo dare loro un treno BA, e così via. In questo modo è possibile offrire tutta una serie di relazioni dirette.

Non tutti gli spostamenti sono però così numerosi da giustificare un treno intero: da A a E ho solo 50 persone; posso far loro prendere il treno AB delle 8 fino alla stazione intermedia di D, in cui arrivano alle 8.20 e poi mettere un treno DE che parte da D alle 8.30. Ho così inventato una relazione con trasbordo.

Questo ragionamento sembra assai efficiente (i treni ci sono solo dove ho viaggiatori da trasportare) e in grado di dare un buon servizio all'utenza (ogni passeggero trova il "suo" treno all'ora in cui ne ha bisogno).

Bisogna però tenere conto di alcuni importanti fatti, che modificano radicalmente il quadro:

    la perfetta conoscenza della domanda, che sta alla base del ragionamento, è una chimera irraggiungibile! La domanda di trasporto è per sua natura incostante e si modifica nel tempo; è vero che ci sono i pendolari, cioè i viaggiatori che percorrono la stessa tratta tutti i giorni alla stessa ora, ma questo non vale affatto per molti altri viaggiatori (e nemmeno per alcuni pendolari: ad esempio gli studenti universitari, che hanno orari assai più flessibili!);
    
    la circolazione ferroviaria è ricca di vincoli: incroci sulle linee a binario semplice, precedenze dei treni lenti su quelli veloci, interferenze nei "nodi", turni del materiale rotabile; se ogni treno è progettato a sé stante, per ogni treno bisogna cercare di soddisfare tutti i vincoli, cominciando daccapo la progettazione di ogni singola corsa;
    
    gli orari sono difficili da ricordare per il pubblico; senza l'ausilio di un orario stampato è assai arduo orientarsi;
    
    le relazioni con trasbordo sono l'anello debole del sistema; che cosa succede se anche alle 12 ho 50 viaggiatori che devono andare da A ad E, ma, in base ai viaggiatori per B, ho fatto partire il treno AB alle 13? Voler soddisfare anche tutti i servizi con trasbordo rischia di far "esplodere" il problema a un livello di complessità non gestibile.

La questione dei trasbordi è molto più cruciale di quello che potrebbe sembrare. Il desiderio di ogni utente è infatti un trasporto diretto "porta a porta" sulla coppia di punti origine/destinazione tra cui vuole spostarsi. Tuttavia, un sistema di trasporto pubblico è sempre un compromesso più o meno efficiente rispetto a tale esigenza. Nessun mezzo di trasporto pubblico offre un ottimo compromesso rispetto al desiderio degli utenti (velocità e capillarità) e all'economicità del sistema (concentrazione dei flussi di traffico), se non per alcune specifiche coppie origine/destinazione. Il compromesso è tanto più accettabile, quanto più si riescono a combinare in modo equilibrato diversi mezzi di trasporto (o anche diverse categorie dello stesso mezzo, ad esempio treni rapidi e treni locali), utilizzando ognuno di essi secondo la funzione che sa meglio esprimere.

L'orario cadenzato simmetrico

Qual è il concetto opposto, rispetto alla progettazione degli orari "ad uno ad uno" che abbiamo visto nel paragrafo precedente?

Molti avranno già intuito la risposta: l'orario cadenzato, in cui le partenze su ciascuna relazione avvengono a minuti fissi, ad esempio sempre al minuto 10 di ciascuna ora (oppure al minuto 10 e 40, se ci sono due corse all'ora).

In questo modo si ottengono importanti vantaggi:

    piuttosto che cercare di inseguire la domanda, si realizza un'offerta "pulita", a cui sarà poi la domanda stessa ad adeguarsi (naturalmente entro certi limiti);
    gli orari sono facili da ricordare;
    la loro costruzione diventa anch'essa più semplice, in quanto modulare.

Naturalmente anche l'orario cadenzato sa e deve gestire la variabilità della domanda. I due principali modi con cui lo fa sono:

    l'aumento della frequenza nelle ore di punta (ad esempio 15 minuti invece di 30 o 60);
   l'aumento della composizione dei treni di punta (possibile se si usano composizioni modulari; diventa invece difficile se tutte le composizioni sono bloccate a una lunghezza fissa: in questo caso si corre il rischio di portare in giro un gran numero di posti vuoti per buona parte della giornata).

Le coincidenze: il cuore del problema

Non abbiamo però ancora risolto la vera criticità: le relazioni con trasbordo. A prima vista uno potrebbe dire: se i treni passano sempre a minuti fissi, le coincidenze che funzionano alle 8, funzioneranno anche alle 9 e così via. Questo è vero, ma come si fa a far sì che le coincidenze funzionino?

Siamo arrivati al cuore del problema. La risposta è relativamente semplice, ma non scontata. Bisogna aggiungere una caratteristica: la simmetria delle tracce. (...)

I difetti dell'orario cadenzato

Sì, ci sono anche dei difetti; o quanto meno ci sono dei requisiti indispensabili affinché l'orario cadenzato funzioni, e, all'opposto, delle situazioni in cui non è detto che il cadenzamento apporti benefici significativi all'utenza.

Il primo fondamentale requisito è la regolarità dell'esercizio. L'orario integrato, essendo basato sulle coincidenze, richiede treni rigorosamente puntuali. Non a caso è applicato sistematicamente in Svizzera e Germania! Se l'utente non ritiene affidabili le coincidenze, semplicemente non utilizzerà tutte le relazioni con trasbordo, i nodi non saranno sfruttati e avremo perso una parte significativa della domanda di mobilità!

Un altro requisito è una ragionevole frequenza e una buona distribuzione per l'arco della giornata: se c'è un treno ogni tre ore e l'ultimo parte prima delle 19, come accade su parecchie linee secondarie italiane, forse la gente troverà più comodo andare in macchina, anche se tutti i nodi sono costruiti a regola d'arte (in realtà, su quelle stesse linee, difficilmente i nodi si possono dire a regola d'arte...).

L'orario integrato non risulta di particolare utilità quando la larga maggioranza della domanda ha una meta fissa. Se il 90% dei pendolari delle province di Como, Bergamo e Varese lavorano in centro a Milano, è chiaro che servono (e infatti sono programmati) quasi esclusivamente treni diretti a Milano: ben pochi faranno uso dei nodi e delle coincidenze e l'integrazione sarà sottosfruttata.

Attenzione però a saper discernere il presente dal potenziale! Non è che per caso il 90% della domanda per ferrovia vuole andare a Milano solo perché fino a ieri non c'erano coincidenze per altre località (o non erano affidabili)? E invece la gente che si muove in auto va verso altre mille destinazioni che un buon orario integrato potrebbe rendere accessibili? Le risposte a domande di questo tipo possono aiutare molto, nella programmazione del servizio futuro.

Le partenze ravvicinate tipiche dei nodi (ad esempio concentrate tra il minuto 00 e il minuto 10) possono non essere la scelta migliore se poi due o più linee hanno un tratto comune abbastanza significativo; in tal caso sarebbe meglio una spaziatura uniforme di tali linee.
Ad esempio, molti utenti delle Ferrovie Nord Milano continuano a domandarsi perché mai si è scelto di far partire i treni da Milano per Laveno, Como e Novara a 3 minuti di distanza uno dall'altro, per poi lasciare un "buco" di 20 minuti. Naturalmente noi sappiamo la risposta! Per creare il nodo di Saronno, in modo da garantirvi tutte le coincidenze, ad esempio da Novara per Varese o da Laveno per Como. Chi protesta, invece, è un viaggiatore diretto solo a Saronno - che quindi non usa il nodo - al quale avrebbero fatto assai più comodo tre partenze equispaziate.
Questa scelta che è stata fatta in altre situazioni: sempre in Lombardia, le linee S5 per Varese ed S6 per Novara viaggiano insieme sulla tratta Passante-Rho. In questo caso si è preferito intercalarle in maniera equidistante, di modo che la frequenza di 30' di ciascuna di esse diventi esattamente di 15' nel tratto comune.

*articolo originale pubblicato su www.stagniweb.it