-di Nicola Martini-
La realizzazione delle linee veloci del Sol Levante è andata di pari passo con lo sviluppo di tecnologie in grado di coniugare tempistiche di viaggio concorrenziali e sicurezza delle linee e dei mezzi. In un Paese come il Giappone, dove le forme sono fondamentali tanto quanto la sostanza e dove la reputazione, sia personale che collettiva, ha grande importanza, probabilmente non sarebbe stato accettabile adottare un sistema anche solo potenzialmente rischioso, per infrastrutture che dovevano divenire un simbolo dello sviluppo post-bellico del Sol Levante. Tale animus ha fatto in modo che per oltre mezzo secolo il sistema di trasporto veloce nipponico abbia trasportato centinaia di milioni di passeggeri ogni anno in tutta sicurezza, senza che si verificassero incidenti gravi, nonostante il Giappone sia spesso vittima di manifestazioni estreme delle forze della natura, quali tifoni, terremoti e tsunami. Tali eventi risultano essere un ulteriore fattore di rischio rispetto alla pericolosità già insita nella gestione del network Shinkansen, ricollegabile alle velocità sempre più elevate dei convogli.
Sistemi di gestione del traffico e limiti di velocità in crescita costante
Le compagnie ferroviarie nipponiche, nel corso degli anni, hanno puntato sull’estensione costante del proprio network Shinkansen e sul miglioramento del medesimo sia sotto il profilo tecnico-infrastrutturale che della sicurezza. Al fine di migliorare gli standard del servizio e le tempistiche di viaggio le principali compagnie ferroviarie si sono impegnate negli ultimi 30 anni per aumentare costantemente le velocità massime d’esercizio delle linee veloci, andando ben oltre i limiti minimi legali per considerare in Giappone una ferrovia ad alta velocità (200 km/h). Le tratte meno rapide, quelle tendenzialmente più periferiche costruite per sopportare traffici medi con attenzione anche al pendolarismo con le realtà urbane medie e piccole, sono dotate di limiti di velocità tra i 240 (Joetsu) e i 260 chilometri orari (Kyushu, Hokuriku e Hokkaido). La Joetsu Shinkansen, in realtà, è attualmente sottoposta a interventi infrastrutturali volti ad elevare le velocità massime a 275 km/h, per via dell’utilizzo dei convogli della Serie E2 a seguito della radiazione degli ultimi convogli a due piani (Serie E4), avvenuta il 1° ottobre 2021 (link 1.1 e 1.2). La Tokaido Shinkansen ha visto di recente l’aumento delle velocità massime a 285 km/h, mentre la Sanyo Shinkansen opera a 300 km/h da quasi un quarto di secolo. La linea veloce del Tohoku, invece, ha visto man di mano aumentare i limiti sino a divenire la tratta giapponese con le velocità più elevate. Attualmente, il limite massimo è quello di 320 km/h nel tratto Utsunomiya-Morioka, anche se gli intendimenti sono di arrivare in prospettiva anche a 360 all’ora in un prossimo futuro. L’attività di ricerca atta a migliorare gli standard di sicurezza e la diminuzione dell’inquinamento acustico dei convogli (vero ostacolo all’aumento delle velocità commerciali) è tuttora nel vivo.
Sin dall’apertura della prima linea veloce in Giappone una delle priorità nell’esercizio delle tratte Shinkansen è stata la sicurezza, tant’è che uno dei vanti principali delle compagnie ferroviarie è l’assenza di incidenti di rilievo (che abbiano comportato la morte di viaggiatori) sui convogli ad Alta Velocità operativi nel Paese. Sin dal 1964 sono stati sviluppati apparati di sicurezza nell’esercizio dei servizi veloci estremamente avanzati, quali la ripetizione del segnale in macchina (ATC) e sistemi di gestione del traffico (Comtrac, Cosmos, Sirius, Cygnus) talmente sviluppati da permettere già da tempo intervalli di transito tra i convogli estremamente ridotti, da essere custoditi come un segreto industriale fondamentale (link 2.1). Se agli albori della Tokaido Shinkansen i treni partivano con frequenze di 30 minuti, oggi, nelle ore di punta, si è arrivati a garantire cadenze da linee metropolitane (4 minuti circa).
La sicurezza dei convogli è di fatto garantita attraverso i sistemi ATP ed ATC, attraverso i quali si è in grado di determinare il posizionamento del convoglio, il rispetto dei limiti, le distanze di sicurezza, nonché un elevato livello d’automazione nella conduzione dei treni (link 2.2).
Nel caso specifico della East Japan Railway Company, ad esempio, il traffico delle linee veloci è gestito dai sistemi Digital Automatic Train Protection (D-APT), Digital Automatic Train Control (DS-ATC) e Cosmos (letteralmente Computerized Safety, Maintenance and Operation Systems of Shinkansen), che permettono una gestione del traffico ferroviario veloce in tutta sicurezza. Il sistema Cosmos, una sorta di evoluzione di Comtrac presente sulla Tokaido-Sanyo Shinkansen, permette l’operatività tra più linee ferroviarie veloci e l’interoperabilità dei servizi sulle linee convenzionali (Mini-Shinkansen). La possibilità di permettere intervalli ridotti tra i vari convogli in transito risulta fondamentale per la gestione dei traffici delle linee veloci, sopratutto nei segmenti maggiormente trafficati nelle ore di punta. Se una caratteristica simile può essere non del tutto rilevante nei tracciati più periferici delle linee (es. Morioka-Shin Aomori), dove transitano in media una ventina di coppie di convogli giornalieri, diviene invece di fondamentale importanza nella tratta iniziale Tokyo-Omiya, vicina ai livelli di saturazione, dove quotidianamente transitano 150/200 coppie di Shinkansen operative sulle linee Tohoku, Joestu e Hokuriku.
Il sistema di protezione e controllo della marcia dei treni attualmente in uso sulle linee veloci nel caso delle Shinkansen gestite dalla J.R. East è stato migliorato in tempi recenti. Il nuovo sistema ATP/ATC digitale, diversamente da quello precedente, risulta particolarmente flessibile in quanto è privo di interruzioni. Sulla Tohoku Shinkansen, il primo tracciato dotato del nuovo sistema di segnalamento, è stato quello di recente costruzione Morioka-Hachinohe attivato nel 2002 (link 3.1). Nel sistema ATC tradizionale le informazioni inerenti la marcia sono veicolate attraverso un segnale analogico attraverso i binari e tramite i dati, così trasmessi, vengono determinate le fasi di frenatura dei treni. Nel sistema digitale, che permette un flusso di informazioni notevolmente più elevato rispetto quello analogico, le apparecchiature lungo i binari individuano il posizionamento dei convogli sulla sezione di linea generando dei punti di frenata in base all’andamento del treno che precede. Tali dati tramite le rotaie sono trasmessi agli equipaggiamenti presenti in macchina, che immagazzinano ed elaborano le informazioni relative alla marcia degli altri convogli presenti sulla tratta veloce, di modo che i predetti equipaggiamenti in base a queste informazioni, diversamente dal sistema analogico che prevedeva più fasi di rallentamento, determinano un unico stadio di frenata ottimizzando l’andamento del convoglio. Il nuovo sistema di segnalamento digitale riduce, quindi, le distanze tra i treni presenti in linea con un effetto positivo sia sulle tempistiche di percorrenza richieste che sul confort di viaggio dei passeggeri presenti a bordo dei convogli (link 2.3 e 3.2). L’introduzione del sistema digitale di protezione e controllo, inoltre, ha comportato una riduzione dei costi, in quanto richiede meno apparecchiature lungo la linea determinando un sistema meno complicato, in grado di aumentare, oltretutto, le capacità di trasporto della linea veloce.
Negli ultimi vent’anni la J.R. East ha lavorato al fine di sviluppare anche il sistema ATACS (Advanced Train Administration and Communications System), operativo sulle linee convenzionali, il quale permette al convoglio, autonomamente, di individuare la propria posizione sulla linea nonché di ricevere ed inviare i dati di marcia tramite un radiosegnale, attraverso le strumentazioni presenti in linea (link 2.4). Tale sistema, ancora in via di evoluzione, può essere considerato corrispondente a quello europeo ETCS (di III livello). Il miglioramento del segnalamento sulle infrastrutture convenzionali pare un buon metodo per mantenere alti i livelli di sicurezza anche al di fuori delle tratte ad Alta Velocità. È opportuno ricordare, infatti, come anche sulle ferrovie nipponiche siano alle volte occorsi incidenti particolarmente gravi come nel caso del deragliamento di Amagasaki avvenuto nel 2005, in un tratto gestito dalla J.R. West, il quale determinò la morte di 107 persone e il ferimento di altre 562 (link 1.3). Tra le concause dell’incidente v’è probabilmente da considerare anche l’adozione all’epoca sul tratto di linea teatro del deragliamento di un sistema di segnalamento e protezione non all’avanguardia come l’ATS-P attualmente in uso, che in caso di superamento dei limiti avrebbe potuto mandare il convoglio in frenatura automatica.
L’attenzione verso l’inquinamento acustico
Al di là dei rischi intrinseci connaturati all’esercizio del servizio ferroviario veloce in Giappone è necessario considerare anche quelli determinati dalle forze della natura, che nell’Impero del Sol Levante sono tutt’altro che irrilevanti.
Tutti i soggetti coinvolti nella costruzione e nella gestione delle linee veloci hanno cercato di migliorare significativamente le tecniche di edificazione, considerando l’esigenza di contenere anche i costi di manutenzione e ripristino. Risulta interessante considerare come nel corso del tempo la struttura delle linee sia mutata. Se sulla Tokaido e Sanyo Shinkansen (sino a Okayama), infatti, per la posa dei binari sono state utilizzate tecniche tradizionali quali l’impiego di massicciate, con la costruzione delle tratte successive si è via via optato sempre più per la posa delle rotaie su apposita platea (attualmente prefabbricata). In base ai dati dell’American Public Transportation Association (Atsushi Yokoyama, Direttore Uffici J.R. Group, Parigi), già a partire dall’inizio degli anni ’70 del XX Secolo l’utilizzo della posa dei binari su massicciata era divenuta sempre più residuale a causa del miglioramento dei costi di manutenzione ridotti a circa un terzo delle rotaie poggiate su platea. Quest’ultimo sistema di edificazione comportava un bilanciamento tra costi di costruzione e manutenzione già nel medio periodo (9 anni) rendendo poco conveniente l’utilizzo delle massicciate, le quali sono divenute sempre più residuali sulle linee di nuova costruzione.
L’intendimento di aumentare man mano i limiti massimi di velocità ha posto le compagnie ferroviarie e le aziende costruttrici dei materiali rotabili dinanzi alle necessità di attivarsi al fine di limitare l’inquinamento acustico generato dai convogli. La J.R. East, essendo la compagnia gestrice della linea veloce con i limiti più elevati in tutto il Paese (320 km/h), è di fatto in prima linea nel contrasto all’inquinamento acustico, il quale è uno dei primi ostacoli affinché si possa giungere a ulteriori elevazioni delle velocità, sino ai preventivati 360 chilometri orari.
Negli anni sono state sviluppate tecnologie innovative al fine di ridurre l’inquinamento acustico. La J.R. East, come le altre compagnie operanti servizi ad Alta Velocità, ha puntato su strategie ad ampio spettro volte a migliorare sia l’infrastruttura che i convogli utilizzati.
Sulle linee veloci sono state costruite (ed elevate) apposite barriere di contrasto al fine di evitare che il rumore si propaghi eccessivamente al di fuori degli spazi di competenza della linea, rendendo invivibili le aree urbane attraversate. Le linee in prossimità delle stazioni e nelle grandi aree urbane, infatti, non di rado attraversano zone densamente abitate in cui le costruzioni risultano particolarmente vicine alle infrastrutture ferroviarie. Sempre sotto il profilo infrastrutturale sono state inserite delle barriere antirumore all’estremità delle gallerie, in modo da smorzare il più possibile l’effetto sonoro creato dai convogli veloci in entrata ed uscita dai tunnel. L’ingresso dei convogli Shinkansen ad elevata velocità all’interno di tunnel di una certa lunghezza, infatti, crea un’onda di compressione che corre lungo la galleria alla velocità del suono, la quale in prossimità dell’uscita produce un boato sonico sicuramente problematico per le popolazioni residenti in prossimità della linea, se non adeguatamente smorzato.
Al di là delle doverose azioni sulle infrastrutture al fine di ridurre al minimo la propagazione dei rumori sono stati posti in essere interventi atti a far sì che i convogli più recenti risultino meno rumorosi in sé. Lo Shinkansen della Serie E5, ad esempio, sviluppato dai prototipi Fastech 360, sotto il profilo progettuale ha visto applicare diversi accorgimenti atti a ridurre la produzione e la propagazione dell’inquinamento acustico. Il convoglio è strutturato infatti in modo tale che le parti maggiormente rumorose, quali i carrelli, risultino interamente coperte in modo che il frastuono prodotto dallo scorrimento sul binario non si propaghi liberamente verso l’esterno. La creazione poi di una carenatura fonoassorbente lungo il treno permette di smorzare adeguatamente il rumore prodotto nella parte sottostante le casse. Il miglioramento dell’aerodinamica dei convogli, addolcendo le interruzioni della carrozzeria (es. nella giuntura degli elementi), ha permesso una significativa riduzione dell’inquinamento acustico. I medesimi accorgimenti sotto il profilo aerodinamico hanno permesso di ridurre, inoltre, il rumore prodotto dagli strumenti di captazione dell’energia che sui nuovi convogli, oltretutto, necessitano solamente di un unico pantografo alzato per treno. Detti elementi sono stati progettati in maniera tale che la banda di contatto del c.d. strisciante sia maggiormente flessibile, in quanto suddivisa in sezioni adeguatamente ammortizzate. Sono altresì stati svolti studi per quanto riguarda l’inserimento di placche isolanti aerodinamiche in corrispondenza dei pantografi, in modo tale da attenuare ulteriormente l’inquinamento acustico determinato dagli strumenti di captazione dell’energia (link 3.3 e 3.4) .
Negli ultimi vent’anni, inoltre, è stata migliorata grandemente anche l’aerodinamica dei frontali dei convogli, a partire dai treni della Serie 500. Attualmente, al fine di ridurre l’inquinamento acustico degli Shinkansen, sia per quanto riguarda la fase di marcia che il boato sonico nei tunnel, sono stati inseriti frontali dalle linee affusolate. Al fine di ridurre l’inquinamento acustico, ad esempio, i convogli della Serie 5 sono stati concepiti con un frontale particolarmente allungato (15 m), in grado di fendere ottimamente l’aria diminuendo la rumorosità sia durante la marcia che in fase d’ingresso nei tunnel, soprattutto in combinato con gli scudi antirumore posizionati all’imboccatura delle gallerie per contenere l’effetto del c.d. boato sonico (link 3.5, 3.6, 4.1 e 5.1).
La creazione di convogli in grado di svolgere servizi commerciali a velocità sempre più elevate, come nel caso dello Shinkansen Serie E5, richiede attenzione sia sul fronte dell’inquinamento acustico che su quello del comfort dei passeggeri. L’inserimento di accorgimenti tecnici quali i sistemi di pendolamento basati sulle sospensioni attive permettono ai convogli di percorrere a piena velocità (320 km/h) anche le curve più strette (4.000 m), mantenendo comunque a proprio agio i passeggeri presenti a bordo del treno.
Gli studi al fine di migliorare i rotabili sono costanti. Di recente, infatti, è stato realizzato un nuovo convoglio sperimentale, lo Shinkansen Classe E956 Alpha X, finalizzato all’innalzamento dei limiti di velocità sino a 360 km/h sulla tratta Tokyo-Sapporo, la quale verrà completata presumibilmente entro il 2030, con la chiusura dei cantieri in Hokkaido attualmente operativi nell’ultimo tratto tra Hakodate e Sapporo.
L’Alpha X è dotato di due frontali differenziati volti a migliorare l’aerodinamica e l’impatto acustico dei convogli che dovranno percorrere la tratta a 360 km/h. La cassa 1 ha un frontale di 16 metri, praticamente speculare a quello dei convogli della Serie E5-H5 attualmente in servizio sulle linee AV del Tohoku e di Hokkaido, mentre la cassa 10 è dotata di un frontale di 22 metri. Il nuovo convoglio sperimentale ha iniziato a operare sul finire del 2019 ed è omologato per raggiungere la velocità massima di 400 km/h (link 3.7).
Le varie linee Shinkansen del Giappone (e a maggior ragione quelle presenti nella parte settentrionale del Paese) sono inoltre dotate di sistemi di sicurezza per quanto riguarda lo sgombero dalla neve, che accumulandosi rischierebbe di divenire d’intralcio per la corretta circolazione ferroviaria, soprattutto a velocità elevate. Al fine di mantenere sgombre le linee veloci in caso di precipitazioni a carattere nevoso, a lato delle stesse sono posizionati circuiti idraulici dai quali viene erogata acqua calda proveniente da appositi serbatoi e in prossimità dei deviatoi sono posizionati ugelli che spruzzano la medesima acqua ad alta pressione, onde evitare che la neve o il ghiaccio blocchino i meccanismi degli scambi ferroviari, con prevedibili effetti sulla circolazione dei treni. Al fine di migliorare la sicurezza durante le nevicate, inoltre, anche i convogli sono stati studiati in modo da essere equipaggiati con appositi strumenti spazzaneve (es. treni della Serie E2) e tecnologie tali da evitare che durante la corsa i treni raccolgano ghiaccio e neve accumulandoli in modo da non interferire con le parti meccaniche, soprattutto quelle sottostanti (link 3.8 e 3.9).
La tutela del rischio sismico
Ulteriore problematica relativa alla marcia in sicurezza dei convogli riguarda l’elevata sismicità del territorio giapponese, in cui avvengono con una certa frequenza terremoti di elevate intensità alle volte seguiti da maremoti, i cosiddetti tsunami. A causa della pericolosità di questi eventi sia le linee veloci che i convogli sono stati concepiti con dei sistemi di sicurezza tali da limitare il rischio di incidentalità in caso di terremoto. Per garantire la sicurezza dei viaggiatori, sia lungo la linea che in prossimità delle coste sono posizionati dei sismometri, i quali percepite le vibrazioni iniziali delle scosse telluriche (onde primarie) inviano un segnale alle sottostazioni presenti sulla ferrovia al fine di interrompere immediatamente l’alimentazione della linea aerea, per evitare che i convogli siano ancora in movimento all’arrivo delle scosse secondarie, quelle maggiormente distruttive. Le attrezzature del Digital ATC a bordo dei convogli, poi, rilevando l’interruzione dell’energia attivano i freni di emergenza del treno quando la velocità del medesimo eccede i 70 chilometri orari. Tale operazione richiede generalmente un tempo medio di quattro secondi, in grado di garantire così l’arresto dei convogli con un certo grado di sicurezza. In base ai dati della East Japan Railway Company i sismometri posizionati in prossimità della Tohoku Shinkansen sono 50, mentre quelli collocati presso la costa pacifica sono 9. La copertura dell’intero network Shinkansen della J.R. East prevede 127 sismometri, 81 dei quali sulle linee, 30 nell’entroterra e 16 sulle coste (link 3.10).
Negli anni, anche a seguito del terremoto di Chuetsu (Niigata) del 2004 che ha determinato il deragliamento di un convoglio sulla Joetsu Shinkansen (Toki n° 325), sono poi stati migliorati i sistemi anti-deragliamento presenti sulle linee veloci. In quella circostanza gli effetti dello svio del convoglio della Serie 200 sono stati limitati in alcuni punti dal binario, il quale ha svolto un effetto guida rimanendo inserito tra le ruote del carrello e le parti meccaniche del treno. Anche sulla base della dinamica dello svio del Toki n° 325 sono state adottate contromisure quali l’inserimento di ganci a forma di “L” rovesciata, in grado di utilizzare la rotaia stessa come elemento contenitivo in caso di svio (link 3.11 – 3.13).
Negli anni immediatamente successivi le compagnie ferroviarie, inoltre, anche tramite il J.R. Railway Technical Research Institute (R.T.R.I), hanno iniziato a sviluppare sistemi anti-deragliamento più incisivi quali: controrotaie, giunti rinforzati e apposite placche da applicare alla rotaia per evitarne l’abbattimento. Il guardrail interno, assieme al gancio esterno montato sul carrello, sono infatti in grado di ridurre la portata dello svio, in quanto nel momento in cui il piano di rotolamento di una ruota perde contatto con il binario (sollevandosi) determinando il conseguente slittamento interno dell’altra ruota (della medesima sala montata), la controrotaia generalmente dovrebbe riuscire ad agire sul bordino di quest’ultima svolgendo una funzione di contenimento. L’applicazione di appositi supporti lateralmente al binario e il rinforzo dei giunti tendono poi a prevenire l’abbattimento del binario anche se colpito violentemente, il quale riesce a essere un elemento contenitivo atto a evitare che un semplice svio si trasformi in un deragliamento vero e proprio, come avvenuto nel caso dello Shinkansen Toki n° 325 (link 6).
I miglioramenti per garantire la sicurezza dei viaggiatori durante eventi estremi come i terremoti sono costanti. Il 1° luglio 2020, sulla Tokaido Shinkansen, sono entrati in servizio i convogli della Serie N700S, i quali oltre a garantire l’arresto del treno in tutta sicurezza sono dotati di batterie volte a permettere la marcia autonoma anche nel caso in cui vi siano interruzioni impreviste dell’alimentazione da catenaria. In tali circostanze, i rotabili sono in grado di spostarsi autonomamente a velocità moderate nel caso in cui siano rimasti bloccati in tratti di linea particolarmente a rischio, raggiungendo così aree del tracciato più sicure ove poter attendere i soccorsi. Pare evidente quanto possa essere pericoloso un arresto improvviso in prossimità di pendii, dentro ai tunnel o sui ponti, che in caso di successive scosse di assestamento potrebbero avere problemi di stabilità. Le migliorie introdotte prevedono inoltre, per converso, la possibilità di ottenere spunti in termini di accelerazione per abbandonare al più presto tratti di linea particolarmente a rischio .
Sebbene in un Paese ad elevato rischio sismico come il Giappone l’attenzione ai sistemi antisismici sia sempre stata elevata, a seguito dei terremoti più devastanti la ricerca ha costantemente fatto passi in avanti al fine di migliorare ulteriormente i metodi di costruzione. A seguito del Grande Terremoto Hanshin o Grande Terremoto di Kobe (17 gennaio 1995), che aveva danneggiato fortemente le varie vie di comunicazione dell’area tra cui la Sanyo Shinkansen, le tecniche antisismiche sono state affinate ulteriormente e miglioramenti strutturali sono stati inseriti sulle infrastrutture esistenti.
Il Terremoto Hanshin, purtroppo, ha prodotto un numero di vittime molto elevato (6.434), in quanto ha colpito la città di prima mattina quando la popolazione verosimilmente era per buona parte ancora assopita nelle proprie case. Solo il caso nel 1995 ha però evitato che il bilancio delle vittime fosse ancor più elevato in quanto il sisma ha colpito Kobe alle 5.46 del mattino, una manciata di minuti prima che i convogli sulla Sanyo Shinkansen iniziassero a circolare. In occasione del sisma, infatti, alcuni viadotti della linea collassarono letteralmente, rendendo impraticabile la tratta per mesi .
Alla luce di quanto capitato nel Kansai, negli anni la J.R. East (come anche le altre compagnie ferroviarie nipponiche) ha aumentato l’impegno per migliorare la sicurezza delle infrastrutture in caso di terremoto ed ha ristrutturato le proprie stazioni al fine di migliorarne la sicurezza inserendo negli edifici di propria competenza appositi dissipatori sismici. La compagnia è intervenuta anche sulle linee esistenti, considerando le criticità delle medesime e rinforzando le infrastrutture, ad esempio incamiciando con placche d’acciaio le colonne dei viadotti.
Gli accorgimenti antisismici sviluppati in questi anni hanno permesso di ridurre grandemente i danni in occasione del disastroso terremoto del Tohoku e dal successivo Tsunami dell’11 marzo 2011. In occasione di tale disastro naturale la parte nordorientale dell’Honshu si è ritrovata di fatto quasi completamente isolata per una porzione territoriale significativa, con buona parte delle infrastrutture devastate dal sisma o letteralmente spazzate via (quelle in prossimità della costa) dallo Tsunami. In base ai dati della East Japan Raiway Company le infrastrutture convenzionali hanno subito danni in circa 4.400 siti differenti. La linea convenzionale Joban Nippori-Sendai, ad esempio, è rimasta interrotta in due sezioni per nove anni, una a causa dei danni dovuti al maremoto e l’altra a causa dell’interdizione dovuta alla crisi nucleare dell’impianto di Fukushima-Daiichi, in quanto la tratta attraversa proprio l’area di interdizione. La compagnia ferroviaria ha riattivato l’intera linea Joban il 14 marzo 2020 nella sede originaria, nonostante avesse anche valutato una possibile variante nella ricostruzione per quanto riguarda l’infrastruttura nell’area d’interdizione. Nonostante le difficoltà riscontrate la J.R. East ha messo in campo svariate tipologie d’intervento, istituendo fra l’altro delle Bus Rapid Transit (B.R.T.) nelle sedi dei tracciati ferroviari spazzati via dallo Tsunami per riattivare celermente i servizi di trasporto (in attesa della ricostruzione delle linee), come nel caso della linea Ofunato (link 3.10). Anche la Tohoku Shinkansen è rimasta seriamente danneggiata (ca. 1.200 punti) a seguito di un evento naturale così devastante, tanto da ritrovarsi in alcune sezioni con parti dei viadotti lesionati, controsoffitti delle stazioni crollati, binari irregolari da ripristinare e i sostegni delle catenarie completamente divelti. Le precauzioni antisismiche adottate negli anni hanno comunque evitato il crollo delle arcate o dei piloni dei viadotti, come capitato invece nel 1995 sulla Sanyo Shinkansen. Nonostante l’evento naturale si sia rivelato particolarmente severo i sistemi di sicurezza operativi sulla linea quindi hanno operato ottimamente. Nel momento in cui il sisma ha colpito la Regione del Tohoku sulle linee Shinkansen di competenza della J.R. East (Tohoku, Joestu ed Hokuriku) viaggiavano 27 convogli ad Alta Velocità, alcuni dei quali percorrevano la tratta a 270 km/h proprio nella zona di Sendai (Prefettura di Miyagi), ossia in prossimità dell’epicentro. L’unico convoglio veloce a essere deragliato in quella circostanza è stato un treno che stava svolgendo corse prova presso Sendai, pertanto privo di passeggeri a bordo. I sistemi di sicurezza in questa circostanza, quindi, sono riusciti a bloccare i convogli Shinkansen in servizio commerciale senza che avvenissero deragliamenti o che vi fossero feriti tra i passeggeri a bordo dei convogli veloci.
La linea Shinkansen nonostante il susseguirsi di scosse d’assestamento di elevata intensità è stata riattivata a tempo di record, in appena 49 giorni. Solo la scossa del 7 aprile 2011 ha creato ulteriori danni in circa 550 punti della linea veloce. Alcune sezioni della tratta nei mesi successivi al terremoto, pertanto, hanno necessitato dell’inserimento di limiti di velocità maggiormente stringenti a causa delle criticità dell’infrastruttura in via di ripristino.
Il Terremoto del Tohoku ha determinato un ulteriore impegno per quanto riguarda il miglioramento dei sistemi antisismici sia sulle linee convenzionali che su quelle veloci. La J.R. East , infatti, sta lavorando affinché i dati inerenti alle scosse sismiche possano viaggiare a una velocità superiore a quella attuale in modo da permettere il blocco delle linee in un lasso di tempo ancor minore rispetto a oggi. In questi anni sono stati altresì rinforzate le basi danneggiate delle palificazioni delle linee elettriche della Tohoku Shinkansen (2.300 pali), le quali sono state oltretutto collegate tra loro tramite delle travi al fine di evitarne il crollo in occasione di nuovi eventi sismici particolarmente severi. Negli ultimi tempi sono stati posti in essere un insieme di ulteriori contromisure per migliorare la stabilità delle infrastrutture, inserendo appositi tiranti nei controsoffitti delle stazioni e travi di collegamento sotterranee tra i piloni delle linee veloci (migliorandone così la staticità).
Dopo il Terremoto del 2011 le compagnie ferroviarie e gli istituti di ricerca hanno intensificato gli studi per migliorare i sistemi antisismici, in modo da limitare sempre di più i danni derivanti da terremoti particolarmente intensi e dai maremoti che ciclicamente colpiscono il Giappone. Basta controllare l’elenco dei risultati raggiunti dal Railway Technical Research Institute dal 2011 a oggi per rendersi conto di come gli studi inerenti ai rischi sismici siano aumentati significativamente, sebbene già in precedenza l’impegno dell’Istituto di ricerca fosse già focalizzato sulla tematica. Recentemente l’Istituto RTRI ha raggiunto risultati di rilievo (tra gli altri) per quanto riguarda gli studi al fine di ridurre l’elevata distruttività degli Tsunami riducendo l’erosione nelle linee su terrapieno e per creare una rete di sismometri collegati da cavi nelle profondità marine al fine di realizzare un sistema di allerta sismico sempre più efficiente da potersi applicare anche alla sicurezza dei network ferroviari (link 6).
Certi del continuo impegno portato avanti dagli Istituti di ricerca e dalle compagnie ferroviarie giapponesi per garantire standard di sicurezza sempre più elevati, sia sulle linee convenzionali che quelle veloci, non si può che rimanere stupiti di come le aree colpite dal disastroso Terremoto del Tohoku, sebbene tra mille difficoltà (non ultima la preoccupante situazione della centrale di Fukushima Daiichi) siano riuscite a tornare a un livello di normalità (o quasi) nel giro di qualche mese. L’efficienza nipponica, infatti, è riuscita a garantire in linea di massima un riassetto basilare dei territori ed una ristrutturazione delle infrastrutture principali nel giro di poche settimane, nonostante in occasione del sisma ci si trovasse dinanzi a circa 470.000 sfollati già ridotti a 225.000 agli inizi del 2015. Le avversità dovute al ricollocamento degli evacuati (79.000 obbligati, 120.000 autoimposti solo nella Prefettura di Fukushima), alle bonifiche dei terreni dalla radioattività e alla ripresa di un regime di vita in piena normalità sono comunque evidenti.
Il successo di un sistema in costante miglioramento
Nonostante le difficoltà oggettive riguardanti la ricostruzione, i giapponesi hanno sempre dimostrato, denotando una ostinazione fuori del comune, di sapersi rialzare a seguito dei peggiori disastri. Questa qualità è stata evidentemente applicata anche allo sviluppo delle ferrovie veloci, le quali sono un simbolo di sicurezza ed efficienza ampiamente riconosciuto anche all’estero. Da quell’ormai lontano 1964, quando i treni proiettile iniziarono a operare sulla Tokaido Shinkansen, sono stati fatti passi da gigante. Le partenze dei convogli sono passate da una ogni mezz’ora a frequenze quasi da linee metropolitane e le velocità sono state a più riprese innalzate significativamente sino a 320 km/h sulla linea del Tohoku, la quale in prospettiva, entro l’apertura della tratta Shin Hakkodate-Sapporo (2030), dovrebbe riuscire a garantire dei collegamenti tra Tokyo e l’isola di Hokkaido pienamente competitivi con l’aereo grazie a velocità di punta di 360 km/h. Tali miglioramenti del servizio sono andati di pari passo con lo sviluppo di sistemi di sicurezza all’avanguardia, che hanno permesso alle compagnie ferroviarie di evitare il verificarsi di incidenti di rilievo sul network veloce giapponese in quasi 60 anni di operatività.
* nicola.martini1@alice.it
Gli altri capitoli dedicati ai treni veloci Giapponesi
La Shinkansen in Kyūshū: la linea per Kagoshima
Lo sviluppo a Nordest di Tokyo: la linea per Tohoku
Note
1) Contenuti riconducibili alla piattaforma Youtube:
1.1) canale di Cheung Darren
1.2) canale di David L.
1.3) canale di Thunderbolt 1000 Siren Production. Video relativo all’incidente di Amagasaki (linea Fukuchiyama), in cui morirono 107 persone, tra cui il giovane macchinista Ryūjirō Takami di soli 23 anni. Le inchieste sul deragliamento fecero affiorare agli occhi dell’opinione pubblica i severi metodi di rieducazione del personale adottati dalla compagnia ferroviaria operante il servizio, che nel contesto europeo si faticherebbe a non definire mobbizzanti.
Il Ministero dei trasporti giapponese ha pubblicato il proprio report sull’incidente (testo in giapponese), presentando alcuni rilievi sul fronte della sicurezza.
1.4) canale di sh so. Al minuto 2:34 è possibile vedere i ganci a forma di L rovesciata posizionati sui carrelli di un convoglio della Serie E2.
2) Contenuti riconducibili a HitachiRail:
2.1) Depliant r2016_05
2.2) Depliant r2004_01_108
2.3) Depliant r2005_04_104.pdf
2.4) Depliant r2012_07_109.pdf
3) Contenuti riconducibili all’operatore J.R. East:
3.1) Rapporto Tec-11-08-13
3.2) Rapporto Tec-20-07-11
3.3) Rapporto Tec-16-47-55
3.4) FASTECH 360 High-Speed Shinkansen Test Train to Debut
3.5) R&D on Rail Equipment for Faster Shinkansen Operating Speeds
3.6) Relazione per la stampa
3.7) Research and Development for the Next-generation Shinkansen
3.8) Rapporto Tec-16-31-34
3.9) Report JR East Technology
3.10) Rapporto ambientale 2013 (pag. 13 e 16)
3.11) Report on the Investigation of the Joetsu Shinkansen Derailment
3.12) Rapporto ambientale 2015
3.13) Bilancio 2005
4) Contenuti riconducibili alla ICA:
4.1) Rapporto Kyoto 2004
5) Contenuti riconducibili al sito delle Regione Piemonte:
5.1) Integrazioni alla VIA del tunnel Torino-Lione , foto-simulazioni pagg. 2 e 3/56
6) Contenuti riconducibili al J.R. Railway Technical Research Institute (versione originale e pagine in inglese). Le policy in merito ai link del J.R. R.T.R.I. risultano particolarmente stringenti, in quanto richiedono il consenso dell’Istituto per collegamenti al materiale on-line attribuibile ad esso.
Linkopedia
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JR East, l’infrastruttura e i servizi attivi
