UNA FERROVIA PUÒ DIVENTARE UNA METROPOLITANA?

Roboanti annunci politici a parte (qualunque cosa sia, una nuova opera di mobilità è sempre una metropolitana) siamo abituati a pensarle così:

• la ferrovia per andare fuori città
• la metropolitana per muoversi dentro la città.

Ma dal punto di vista ingegneristico le cose sono un po’ più sottili… e molto più interessanti. In questo articolo di approfondimento proveremo a rispondere a una domanda in apparenza molto semplice: quando una ferrovia urbana può comportarsi davvero come una metro?

💡 Spoiler: non basta mettere più treni né adottare l’ERTMS HD

Una ferrovia può avvicinarsi moltissimo a una metropolitana solo se la trattiamo come un sistema dedicato: non è (solo) questione di tecnologia, ma di scelte infrastrutturali ed esercizio. Se ti incuriosisce capire perché alcune città riescono a far sembrare “metro” le loro ferrovie (alcune S‑Bahn tedesche o la RER di Parigi) e altre no, sei nel posto giusto.

Il segnalamento ferroviario

Quando parliamo di quanto traffico può reggere una linea ferroviaria, il segnalamento in uso su quella linea è uno degli ingredienti chiave: più il sistema è evoluto – ovvero conosce con precisione posizione e velocità dei treni in marcia -, più possiamo accorciare in sicurezza la distanza tra un treno e il successivo, aumentandone quindi la capacità. In Italia oggi convivono tre famiglie principali di sistemi di protezione/segnalamento:

• SSC – Sistema di Supporto alla Condotta
• SCMT – Sistema Controllo Marcia Treno
• ERTMS/ETCS – sistema europeo di gestione e controllo (ERTMS L1/L2, HD)

SSC – Sistema di Supporto alla Condotta

Lo SSC è stato introdotto da RFI a partire dal 2005 come sistema di sicurezza “leggero” per linee secondarie, spesso a basso traffico e non elettrificate. Caratteristiche essenziali:

• è un sistema discontinuo: il treno riceve informazioni solo in corrispondenza dei “Punti Informativi” (PI), transponder a microonde posati a terra;
• il Sotto-Sistema di Bordo (SSB) elabora questi dati e aiuta il macchinista a rispettare segnali, velocità massime e rallentamenti, con funzioni di controllo della velocità e, nelle configurazioni più recenti, possibile intervento sui freni;
• è omologato fino a 150 km/h, ed è pensato per linee dove non è economicamente giustificato installare SCMT pieno o ERTMS.

Dal punto di vista della capacità, SSC di per sé non cambia lo schema di blocco (le sezioni in cui è suddivisa la linea) né il tipo di blocco (automatico, telefonico, ecc.): la capacità resta sostanzialmente quella del sistema di blocco sottostante. Il guadagno è soprattutto in sicurezza e “robustezza” della condotta.

SCMT – Sistema Controllo Marcia Treno

Lo SCMT è il sistema nazionale di protezione della marcia dei treni (classe B secondo le norme europee), sviluppato a partire dagli anni Duemila per le linee fondamentali, complementari e di nodo. Caratteristiche del sistema:

• anch’esso si basa su Punti Informativi (PI) a terra e sul SSB di bordo;
• controlla in automatico il rispetto della velocità massima ammessa istante per istante in funzione di: segnali, profilo altimetrico, rallentamenti, caratteristiche del treno;
• se il macchinista non rispetta la curva di frenatura calcolata, il sistema toglie trazione e applica la frenatura di emergenza;
• sulle linee con Blocco Automatico a Correnti Codificate (BAcc) integra anche la Ripetizione Segnali Continua (RSC): in questo caso SCMT “vede” in tempo reale i cambi di aspetto dei segnali, non solo al passaggio sui PI.

In sostanza, SCMT è un ATP (Automatic Train Protection) completo, ovvero un regime di marcia automatica pensato per integrarsi con l’infrastruttura esistente e, in prospettiva, con ERTMS. Rispetto alla capacità offerta:

• su una linea già a blocco automatico, SCMT migliora molto la sicurezza e riduce gli errori umani,
• ma non cambia da solo né la lunghezza dei blocchi né la logica di liberazione dei segnali: quindi la capacità massima teorica resta simile, salvo piccoli margini dovuti a una condotta più regolare.

ERTMS/ETCS – il sistema europeo (Level 1/2, HD)

ERTMS è lo standard europeo di controllo e gestione del traffico ferroviario; include:

• ETCS: cab signalling + ATP (train control continuo);
• GSM-R (e in futuro FRMCS): canale radio digitale per comunicazioni voce/dati tra treni e terra.

In Italia:

• l’Alta Velocità è attrezzata con ERTMS/ETCS Level 2 come unico sistema di segnalamento;
• è in corso l’estensione a corridoi convenzionali e ai nodi urbani, con soluzioni HD‑ERTMS (High Density) specifiche per l’addensamento dei treni.

Caratteristiche in termini di capacità:

• con Level 1 resta la logica a blocchi fissi, ma le informazioni vengono ripetute in cabina tramite balise;
• con Level 2 i segnali laterali possono sparire, il blocco è gestito da RBC (Radio Block Centre) e il treno riceve una “movement authority” (autorizzazione al movimento) continua via radio;
• con configurazioni HD (alta densità) si accorciano i blocchi, si ottimizzano le curve di frenatura (Baseline 3) e si sfrutta meglio lo spazio fra un treno e il successivo.

Studi e applicazioni reali (ad es. sulla Parigi–Lione) mostrano che un’implementazione ERTMS ottimizzata può dare incrementi di capacità dell’ordine del 20–30% rispetto al miglior segnalamento convenzionale, a parità di condizioni.

Esempio: capacità di una tratta ferroviaria ideale di 10 km

Immaginiamo ora una linea a doppio binario di 10 km, rettilinea e pianeggiante, velocità massima 120 km/h, con soli treni omogenei che fermano alle due estremità. Il tempo di percorrenza in marcia tesa è:

• 10 km a 120 km/h → 5 minuti circa.

In pratica la capacità dipende dall’intervallo minimo di sicurezza (headway) tra due treni successivi nella stessa direzione, che a sua volta dipende da:

• lunghezza dei blocchi di controllo in cui è divisa la linea;
• modo in cui il segnalamento “libera” i blocchi ovvero quando inizia a considerare un blocco di nuovo disponibile;
• precisione con cui il sistema conosce posizione/velocità del treno.

Scenario 1 – SSC su linea con blocco tradizionale

Su una linea secondaria tipica attrezzata con SSC e blocco automatico con blocchi relativamente lunghi, il gestore tenderà a tenere distanziamenti abbastanza conservativi, ad esempio 6 minuti (tempo di percorrenza + margine di sicurezza).

• Cadenzamento = 6 min → circa 10 treni/ora per direzione.

SSC qui non è il fattore limitante: il collo di bottiglia è la combinazione di blocchi lunghi e geometria della linea. SSC garantisce che il macchinista “veda” meglio segnali e limiti, ma non consente di stringere molto di più gli intervalli.

Scenario 2 – SCMT su linea principale con BAcc

Su una linea principale a Blocco Automatico a Correnti Codificate, con SCMT + RSC attivi, si hanno blocchi più fitti e una conoscenza continua degli aspetti dei segnali. In un assetto ben progettato, si può scendere a cadenzamenti operativi dell’ordine di 4–5 minuti su 120 km/h, in particolare se le stazioni sono semplici (cioè, se la geometria della linea è semplice e la densità delle comunicazioni è relativamente bassa).

• Cadenzamento = 5 min → circa 12 treni/ora;
• in casi particolarmente ottimizzati (blocchi più corti, orario regolare) si può avvicinarsi ai 15 treni/ora teorici, ma di solito si resta più prudenti.

Il sistema SCMT aumenta intrinsecamente la sicurezza: la frenatura controllata e la ripetizione continua dei segnali rendono più affidabile la condotta e permettono di operare più vicino al limite teorico della linea, ma il paradigma resta quello dei blocchi fissi.

Scenario 3 – ERTMS/ETCS Level 2 / HD sulla stessa tratta

Se sulla stessa tratta da 10 km installo ERTMS Level 2 in versione HD, riprogettando i blocchi per l’alta densità:

• posso accorciare i blocchi (o introdurre sotto‑blocchi virtuali);
• il Radio Block Centre (RBC, cuore dell’ERTMS) “vede” il treno in continuo e può autorizzare il convoglio che segue a spingersi più vicino al precedente, seguendo curve di frenatura ottimizzate;

In un assetto realistico (non da metropolitana, ma da linea regionale ad alta frequenza) è plausibile scendere a cadenzamenti dell’ordine di 3–3,5 minuti:

• Cadenzamento = 3 min → 20 treni/ora per direzione;
• Cadenzamento = 3,5 min → circa 17 treni/ora.

Questi numeri sono coerenti con gli aumenti del 20–30% osservati passando da segnalamento convenzionale a ERTMS su linee passeggeri molto cariche (es. linea ad alta velocità Parigi–Lione: da 13 a 16 treni/ora nelle fasce di punta del servizio).

In conclusione:

• SSC
  È un sistema economico e discontinuo, pensato per aumentare la sicurezza sulle linee secondarie. Migliora la condotta, ma non cambia il “cuore” del segnalamento: la capacità dipende quasi totalmente dal blocco esistente.
• SCMT
  È il vero ATP nazionale, integrabile con la ripetizione continua dei segnali. Aumenta molto la sicurezza, rende la condotta più regolare e permette di sfruttare meglio la capacità, ma lavora sempre su blocchi fissi quindi il salto di capacità è moderato.
• ERTMS/ETCS (soprattutto L2/HD)
  Porta la protezione treno a un livello continuo e “digitale”, consente blocchi più corti, curve di frenatura ottimizzate e, nei nodi, architetture ad alta densità. Se progettato correttamente, può dare incrementi di capacità dell’ordine del 20–30% rispetto al miglior segnalamento convenzionale, a parità di infrastruttura.

Su una nostra tratta ideale di 10 km, questo si traduce, a parità di velocità e geometria, in un passaggio indicativo da:

• ~10 treni/ora (SSC su linea “larga” e prudente),
• a ~12–15 treni/ora (SCMT su linea principale ben attrezzata),
• fino a ~17–20 treni/ora (ERTMS L2/HD con blocchi ottimizzati).

Con una nota importante da ingegnere: il segnalamento è solo un pezzo del puzzle. Stazioni, deviatoi, incroci, mix di traffico (lenti/veloci/merci) e qualità dell’orario contano almeno quanto la tecnologia. ERTMS non è una bacchetta magica, ma è lo strumento che permette, se l’infrastruttura è pensata bene, di arrivare davvero al massimo potenziale della linea.

Il segnalamento delle metropolitane

Dal punto di vista ingegneristico, SCMT, ERTMS/ETCS e CBTC appartengono alla stessa “famiglia concettuale” (sistemi ATP con sicurezza SIL4), ma sono ottimizzati per contesti e obiettivi molto diversi: SCMT è un sistema nazionale “classe B” che lavora quasi sempre su blocco fisso esistente (BAcc, B.ca, ecc.) usando punti informativi e, dove presenti, correnti codificate per ripetere i segnali in macchina e controllare la curva di frenatura; aumenta drasticamente la sicurezza ma non cambia in modo strutturale il paradigma di distanziamento e quindi la capacità rimane legata a blocchi dell’ordine del chilometro. ERTMS/ETCS (soprattutto in Level 2 e in configurazione HD nei nodi) sostituisce il segnalamento laterale con la ripetizione in cabina (cab signalling) e un Centro di Blocco Radio (Radio Block Centre) che invia in continuo movement authority e profilo di velocità al treno: si resta in ambito di blocchi fissi o “virtuali” relativamente corti (centinaia di metri) ma con una localizzazione molto più fine del convoglio e curve di frenatura ottimizzate, il che permette di ridurre il distanziamento di un 20–30% rispetto al miglior segnalamento convenzionale, pur gestendo velocità elevate (160–300 km/h), mix di traffico e reti aperte con passaggi a livello e intersezioni complesse.

Il Controllo e comando della circolazione dei treni basato sulle comunicazioni – Communications-Based Train Control , CBTC – delle metropolitane, invece, nasce per linee chiuse, flotta omogenea e velocità moderate (tipicamente ≤80 km/h) e utilizza comunicazione treno–terra continua (radio dedicata o Wi‑Fi), localizzazione precisa e, nella maggior parte delle implementazioni moderne, un regime di blocchi mobili o blocchi virtuali molto corti (decine di metri): questo consente di tenere gli inviluppi di sicurezza “incollati” al treno e raggiungere cadenzamenti dell’ordine di 75–90 secondi, soprattutto in combinazione con esercizio automatico ATO/ grado di automazione GoA elevati (driverless). In sintesi: SCMT è un “proteggi‑linea” che si appoggia al segnalamento classico, ERTMS è un sistema di controllo continuo pensato per la maglia lunga ad alta velocità e per l’interoperabilità internazionale, mentre CBTC è la soluzione estrema di densificazione per linee urbane chiuse, dove si può spingere la logica di blocco mobile molto oltre, ma al prezzo di presupporre un’infrastruttura e un esercizio completamente segregati dal resto della rete.

Ma quindi cos’è una metropolitana?

Dal punto di vista ingegneristico, una ferrovia urbana è un tratto della rete ferroviaria generale che attraversa una grande città, risponde agli standard e ai vincoli del sistema “pesante” (interoperabilità, sagoma limite anche merci, lunghezze di banchina da treni regionali/IC, pendenze e raggi di curvatura relativamente blandi) e spesso ospita un mix di tipologie di traffico – regionali, lunga percorrenza, talvolta merci – su binari condivisi o solo parzialmente segregati, con intersezioni complesse, talora passaggi a livello e velocità massime elevate (120–160 km/h) anche in ambito urbano; la gestione della circolazione è tipicamente basata su segnalamento ferroviario tradizionale o ERTMS, orario cadenzato ma condizionato da vincoli di rete più ampi, e distanze tra le stazioni anche di 1–2 km o più. Una linea metropolitana, invece, è un’infrastruttura chiusa e integralmente segregata dal resto del traffico (niente PL, nessun accesso di altri veicoli), progettata ad hoc per frequenze molto elevate: sagoma e carichi ottimizzati solo per materiale rotabile urbano, curve più strette e pendenze più ripide per adattarsi al tessuto cittadino, velocità operative moderate (60–80 km/h) ma con stazioni ravvicinate (300–800 m) e sistemi di segnalamento tipo CBTC con blocco mobile o blocchi virtuali molto corti, spesso combinati con ATO/driverless. In sintesi, la ferrovia urbana è una porzione di rete nazionale utilizzata in chiave metropolitana ma soggetta alle sue regole e ai suoi compromessi (traffico misto, geometria “lunga”), mentre la metropolitana è un sistema di trasporto urbano dedicato e ottimizzato per la massima capacità e regolarità su un tracciato completamente segregato.

Conclusioni in pillole

Ferrovia urbana ≠ metropolitana

• La ferrovia in città è comunque parte della rete nazionale:
  mix di traffico (regionali, lunga percorrenza, a volte merci), sagome e standard “pesanti”, velocità fino a 120–160 km/h, stazioni distanziate anche oltre 1 km.
• La metropolitana, al contrario, è un sistema chiuso e dedicato: niente passaggi a livello, niente treni merci, curve più strette, pendenze maggiori, fermate ogni 300–800 m.

Segnalamento ferroviario SCMT / ERTMS vs Segnalamento delle metropolitane CBTC

• Sulla ferrovia lavorano sistemi come SCMT ed ERTMS, pensati per gestire traffico misto e alte velocità su blocchi fissi (o virtuali) lunghi centinaia di metri o chilometri.
• Sulla metro domina il CBTC, che usa blocco mobile o blocchi virtuali cortissimi, pensati per headway da 90–120 secondi e, spesso, guida automatica.

Cosa serve davvero per metropolitanizzare una ferrovia?

• Segregare il traffico urbano da AV, IC e merci.
• Accorciare i blocchi e potenziare il segnalamento.
• Addensare le fermate dove ha senso, progettare stazioni come veri nodi urbani.
• Ripensare l’orario in chiave cadenzata ad alta frequenza, non solo “dove entra un treno in più”.

Per chi volesse saperne di più

Torniamo ai sistemi di segnalamento ferroviario e proviamo a confrontare i tre regimi di marcia secondo la lunghezza media e minima dei blocchi di sicurezza. Un modo per focalizzare la discussione su dove sia davvero il salto di capacità: nella lunghezza dei blocchi, più che nel “nome” del sistema di bordo.

SSC – linee secondarie a blocchi lunghi

Con SSC di solito siamo su linee:

• a blocco elettrico manuale, telefonico o conta‑assi (B.ca);
• con sezioni di blocco lunghe, spesso coincidenti con la tratta tra due stazioni.

Le norme e la pratica d’esercizio dicono che, su queste linee, la lunghezza delle sezioni di blocco:

• può andare da ~1.000 m fino a 15–20 km sulle linee a scarso traffico;
• nelle linee secondarie tipiche italiane, i valori reali più comuni stanno fra 3 e 7 km per sezione (a volte anche di più su linee mono‑binario poco trafficate).

La lunghezza minima “tecnica” è legata allo spazio di frenatura: per un treno che viaggia a 120 km/h con frenatura standard, lo spazio di arresto è attorno ai 1.200 m; quindi, è difficile scendere sotto l’ordine del chilometro senza cambiare filosofia di distanziamento.

In pratica, con SSC il blocco di sicurezza è “grosso”:

• media: qualche km
• minimo realistico: ~1–1,5 km

SCMT + BAcc – linee principali a blocchi medi (1–2 km)

Su linee fondamentali e nodi tradizionali, SCMT lavora quasi sempre con:

• Blocco Automatico a Correnti Codificate (BAcc) su circuiti di binario;
• sezioni di blocco costituite da uno o più circuiti di binario.

Per il BAcc, le specifiche tecniche indicano che i circuiti di binario sono:

• tipicamente lunghi 900–1.350 m;
• le sezioni di blocco formate da questi circuiti, sulle linee a più traffico, hanno di solito lunghezze intorno a 1.350 m e, in ogni caso, “normalmente non superano i 2.000 m”.

Quindi, nello scenario “SCMT + BAcc”:

• lunghezza media sezione di blocco: ~1.300–1.800 m
• lunghezza minima pratica: ~900–1.000 m

Qui SCMT non accorcia i blocchi, ma permette di spremerli meglio:

• la distanza di sicurezza rimane ≈ lunghezza della sezione,
• ma la condotta è più regolare e le curve di frenatura controllate automaticamente.

ERTMS/ETCS – soprattutto HD: blocchi corti e sotto‑blocchi virtuali

Con ERTMS/ETCS Level 2 “classico” su linee AV:

• potresti mantenere blocchi simili al BAcc (1–2 km) e ottenere già un vantaggio solo per via del controllo più fine della velocità;
• il vero salto sulla lunghezza dei blocchi arriva però con le architetture HD‑ERTMS (High Density), pensate per i nodi urbani e le linee molto cariche.

Nei documenti RFI su HD‑ERTMS si legge chiaramente che:

• la distanza media tra due segnali nei nodi urbani passa da circa 1.200 m a circa 300 m;
• l’adozione di “sottosezioni virtuali” consente di ridurre il distanziamento minimo effettivo fino a ~350 m rispetto ai 1.350 m del blocco automatico tradizionale.

Quindi, in regime ERTMS HD:

• lunghezza media dei blocchi fisici (tra segnali): ≈ 300 m nei nodi addensati;
• lunghezza minima del “sotto‑blocco” virtuale usato per il distanziamento effettivo: ≈ 350 m.

Sulle linee AV in open line, i blocchi ERTMS L2 restano più lunghi (centinaia di metri / pochi km), ma il sistema può comunque ridurre il distanziamento minimo rispetto a BAcc a parità di lunghezza blocco, grazie alle curve di frenatura ottimizzate e alla localizzazione continua del treno.

Confronto sintetico

In termini di regime di marcia, questo significa che:

• con SSC il treno “consuma” blocchi molto lunghi → capacità limitata;
• con SCMT+BAcc i blocchi scendono all’ordine del chilometro → capacità già buona su linee principali;
• con ERTMS HD il distanziamento effettivo arriva all’ordine di qualche centinaio di metri → è possibile far circolare i treni con una “densità” che si avvicina a quella di una metropolitana pesante nei nodi, pur restando in ambito ferroviario.

Ovviamente, questi sono valori tipici: la progettazione reale tiene conto di pendenze, velocità, prestazioni di frenatura e mix di traffico, ma il quadro di fondo è esattamente questo “accorciarsi progressivo” del blocco di sicurezza al passaggio da SSC → SCMT → ERTMS (soprattutto in versione HD).

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Letteratura scientifica

2025, Commissione EU, Transforming suburban rail: A case study of RER-type systems in European metropolitan areas

2025, Xinyu et al., Integrated optimization of demand-oriented timetabling and rolling stock circulation planning with flexible train compositions and multiple service routes on urban rail lines

2025, Pedestrian Observations, S-Bahn and RER Ridership is Urban

2023, Acierno et al., The adoption of the HD-ERTMS for improving the capacity of single-track railway lines

2022, Khadem Sameni et al., Railway capacity: A review of analysis methods

2021, Cuppi et al., High density European Rail Traffic Management System (HD-ERTMS) for urban railway nodes: The case study of Rome

2016, FS, Nodi urbani: parte la sperimentazione HD ERTMS