La matematica contribuisce a migliorare la puntualità dei treni

Le FFS sono decise a incrementare ulteriormente la puntualità del traffico ferroviario e a ridurre il consumo energetico grazie a speciali algoritmi. L’artefice della velocità di corsa ottimizzata vPRO è Thomas Graffagnino, un matematico che con i suoi calcoli determinerà l’orario del futuro.

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Oltre il 90% dei treni viaggiatori delle FFS arriva a destinazione senza ritardi, rispettando cioè l’orario previsto. Thomas Graffagnino, che fa parte di un team multidisciplinare di 15 elementi impegnato nel progetto eco2.0, ha ideato gli speciali algoritmi che in futuro permetteranno ai treni di essere ancora più puntuali. Tra le altre cose, macchiniste e macchinisti potranno ora visualizzare la nuova velocità di corsa ottimizzata vPRO: un’utile indicazione che, purché il treno parta in orario, aiuta ad arrivare puntuali a destinazione, quindi né troppo presto né troppo tardi.

Thomas è un matematico e lavora da 20 anni presso le FFS. «Il mio compito è ideare gli algoritmi che servono a combinare e ottimizzare automaticamente le informazioni riguardanti orario e velocità. La sfida più ardua è stata calcolare abbastanza rapidamente la velocità di corsa ottimizzata dei treni con i dati esistenti. Inviate direttamente alla cabina di guida, queste precise informazioni permettono infatti ai macchinisti di scegliere una strategia di guida adeguata. In mancanza di tali informazioni, devono invece regolare la velocità in base alla loro esperienza.

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Consumi ridotti e puntualità grazie agli algoritmi.

Thomas è particolarmente orgoglioso dei suoi algoritmi per il calcolo della velocità di corsa ottimizzata vPRO: «Due ore prima della partenza, i sistemi in cui è memorizzata questa velocità ottimizzata identificano automaticamente i punti critici, cioè quelli in cui i treni circolano a breve distanza tra loro e potrebbero quindi ostacolarsi. Prendiamo ad esempio la tratta Berna–Zurigo. Le stazioni di partenza e di arrivo, come pure quella di Olten, sono tra questi punti critici: ciò significa che qui i tempi devono essere rispettati con la massima precisione possibile. Di conseguenza, il sistema calcola le velocità consigliate alle quali, dopo essere partito puntuale, il treno deve viaggiare per rispettare l’orario.»

Grazie a questi punti fissi e ai dati riguardanti orario, itinerario, materiale rotabile utilizzato e cantieri, gli algoritmi di Thomas permettono di calcolare una velocità di corsa ottimale. «Ciò permette al treno di consumare meno elettricità. Inoltre, grazie alla velocità consigliata, per i macchinisti è più facile determinare la propria strategia di guida», spiega Thomas. Il personale di locomotiva deve comunque affrontare un certo cambiamento, dato che ora dispone delle stesse informazioni precise sull’orario delle centrali d’esercizio che gestiscono il traffico ferroviario. Un esercizio pilota ha tuttavia dimostrato che ne vale la pena. I treni viaggiano più puntuali riducendo i consumi. Per questo nel 2020 è stata definitivamente introdotta la vPRO.

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La distribuzione sul marciapiede contribuisce alla puntualità.

Per lo sviluppo degli algoritmi è importante conoscere i diversi sistemi IT, i dati che contengono, la loro origine come pure i flussi. «La mia esperienza presso le FFS e lo stretto contatto con il team del progetto multidisciplinare sono stati estremamente utili: sono stato spesso in cabina e capisco – dal punto di vista dell’orario – il lavoro e le esigenze dei macchinisti. Ho una certa dimestichezza anche con la creazione dell’orario e l’attività nella centrale di esercizio», spiega il matematico 47enne.

«Con la velocità di corsa ottimizzata, il nostro sistema cerca per così dire ‘l’onda verde’ per i treni», dice Thomas. In questo modo i nostri clienti subiscono meno ritardi. «Quello che non è ancora possibile calcolare con la matematica è l’afflusso dei clienti sul marciapiede.» I viaggiatori possono contribuire alla puntualità distribuendosi correttamente sul marciapiede e utilizzando tutte le porte. Così facendo possono salire e scendere più in fretta, permettendo al convoglio di rispettare gli orari di partenza. Thomas Graffagnino spera che «i clienti non si accorgano nemmeno dell’esistenza del progetto eco2.0. Perché così saprei che le FFS viaggiano con puntualità e i miei algoritmi sono esatti.»

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