Come le tecnologie digitali aiutano i proprietari delle ferrovie a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità
- Un viaggio nazionale in treno produce fino a nove volte meno emissioni di CO2 e di particolato rispetto a un viaggio in auto o in autobus.
- Il digitale può aiutare i sistemi ferroviari ad accelerare la transizione verso reti ancora migliori, più coerenti e sostenibili.
- Esempi di efficienza digitale sono già in atto in sistemi ferroviari come Norvegia, Svizzera e Giappone.
Il trasporto su strada rappresenta oltre il 75% del mercato europeo delle merci. Ciò significa che i potenziali benefici ecologici del passaggio dall'automobile alla ferrovia sono enormi. Ecco perché quasi tutti i governi stanno facendo dei servizi ferroviari una parte più importante del quadro dei trasporti.
Ma per far crescere la dipendenza dalla ferrovia, sarà necessario soddisfare la crescente domanda: più binari, più motori, più scambi, più stazioni e servizi migliori. I proprietari delle ferrovie sono all'altezza della sfida?
Sfide e opportunità
Le dimensioni e la complessità delle iniziative per le infrastrutture di trasporto rendono estremamente difficile la loro realizzazione, ma presentano anche opportunità per i proprietari delle ferrovie.
"Rispetto alle infrastrutture stradali, la ferrovia è più complessa a causa dei sistemi di sicurezza e di gestione del traffico", afferma Cristina Vladut, portavoce dell'Agenzia dell'Unione Europea per le Ferrovie (ERA).
C'è anche una lunga lista di parti interessate da placare, dai proprietari alle autorità di regolamentazione, ai residenti locali che vivono lungo qualsiasi nuova rotta proposta, ai politici e ai passeggeri. Rispettare il budget, le scadenze e gli obiettivi di qualità è difficile in un settore caratterizzato da sforamenti dei costi e deficit strutturali nella pianificazione e nell'esecuzione.
Poi ci sono la carenza di manodopera specializzata, i margini ridotti, i contrasti politici e l'imprevedibilità nell'approvvigionamento dei materiali da costruzione. I progetti possono coinvolgere centinaia di appaltatori e subappaltatori, i cui sforzi richiedono orchestrazione e coordinamento.
E non dimentichiamo i clienti. I viaggiatori e gli spedizionieri di oggi hanno aumentato le loro aspettative grazie alla trasformazione digitale. I passeggeri vogliono stazioni ferroviarie scintillanti, punti di ricarica per i loro gadget, Wi-Fi affidabile, una facile pianificazione del viaggio e biglietti elettronici sui loro smartphone. Gli spedizionieri vogliono processi più semplici, maggiore flessibilità e convenienza e la possibilità di tracciare le loro spedizioni in tempo reale.
Se si aggiunge la sostenibilità, il potenziamento delle reti ferroviarie diventa una priorità urgente, con la capacità di bilanciare la domanda tra persone e prodotti.
In un rapporto del 2021, il World Economic Forum ha osservato che negli Stati Uniti "il trasporto ferroviario di merci detiene una quota di mercato superiore al 30%, ma in Europa è inferiore al 20%". Poiché il traffico passeggeri domina i viaggi ferroviari europei, il trasporto merci deve prendere ciò che resta. Questo incide sui tempi di consegna e impedisce ad alcuni spedizionieri di utilizzare la ferrovia.
Come reagiscono i proprietari delle ferrovie?
Uno dei maggiori proprietari di ferrovie in Europa sta affrontando queste sfide sviluppando un programma di investimenti strategici che unisce obiettivi commerciali e strategici e adotta un approccio sostenibile per raggiungerli.
L'iniziativa Green Transformation di Deutsche Bahn mira a garantire che tutte le decisioni importanti sulla progettazione della rete futura dell'operatore ferroviario nazionale tedesco e sulle pratiche di costruzione che la realizzano siano prese tenendo conto degli obiettivi ecologici.
Il progetto di miglioramento della rete da 13,6 miliardi di euro è un tentativo di incoraggiare i viaggiatori a intraprendere viaggi in treno. La ferrovia mira a modernizzare e rinnovare circa 1.800 km di binari, 2.000 punti di scambio, 140 ponti e 800 stazioni, ampliando in modo significativo la capacità della rete e rendendo più efficiente l'infrastruttura esistente.
L'attenzione sarà rivolta anche alla digitalizzazione, in particolare con il passaggio al sistema digitale di controllo e sicurezza ETCS (European Train Control System). Basato su standard europei, aiuta gli operatori ferroviari a superare il problema dell'interoperabilità transfrontaliera rendendo completamente digitali in tutta Europa il segnalamento, la commutazione e altri controlli fondamentali del traffico e della sicurezza.
"Una solida infrastruttura è la base per un'offerta attraente per tutti i passeggeri ferroviari", ha dichiarato Ronald Pofalla, direttore delle infrastrutture della Deutsche Bahn, in un annuncio della società. "Vogliamo convincere sempre più persone a utilizzare la ferrovia ecologica come mezzo di trasporto".
In Svizzera, l'operatore ferroviario nazionale SSB ha intrapreso un progetto di digitalizzazione chiamato SmartRail 4.0. Il progetto promette di tracciare con precisione la posizione dei treni in tempo reale, consentendo una maggiore densità (più treni e più lunghi) nei momenti di maggiore richiesta.
La pianificazione e il controllo delle operazioni ferroviarie vengono automatizzati, consentendo di risolvere più rapidamente i guasti. L'automazione della programmazione migliora anche l'affidabilità dell'orario complessivo dei treni, contribuendo al risparmio energetico.
Adozione del MaaS: Perché il futuro delle ferrovie è digitale
La mobilità come servizio (MaaS) mira a unificare i sistemi di transito in cui i treni sono interconnessi con altre modalità di transito; alcuni sistemi di transito utilizzano app per centralizzare le informazioni.
Il MaaS prevede un sistema unificato in cui i treni faranno la loro parte in una serie di tipologie di mobilità completamente interconnesse, condividendo una piattaforma con tram, autobus, taxi, car sharing ed e-scooter.
Il sistema Whim di Helsinki, che consente agli utenti di pianificare e pagare tutti i mezzi di trasporto pubblici e privati della capitale finlandese, è una visione che prende vita. Il sistema collega i treni e i tram della città con autobus, taxi, car sharing e bike sharing. Gli utenti scaricano l'applicazione, creano un profilo, quindi inseriscono una destinazione e il modo preferito per raggiungerla. Se nessun mezzo è in grado di coprire il tragitto da porta a porta, l'app suggerisce la combinazione migliore.
Le strategie incentrate sul MaaS spesso non si limitano alle ferrovie, ma si estendono agli edifici delle stazioni, alle strutture commerciali e ad altri aspetti della vita quotidiana dei clienti. Prendiamo RingoPass, il nuovo servizio MaaS della East Japan Railway Company (JR East), un esempio di trasformazione digitale a vantaggio di tutti.
"I trasporti secondari, come i taxi e le biciclette condivise, sono parte integrante del viaggio dal punto di partenza alla destinazione", ha dichiarato a Global Insights Yukiko Ono, vice direttore generale del quartier generale MaaS & Suica di JR East. "Quindi abbiamo pensato di fornire il 'flusso' per far sì che i clienti affrontino l'intero viaggio senza problemi".
Ono spiega che questo tipo di trasformazione digitale è sostenuto dal top management. "A luglio 2018 abbiamo annunciato una nuova strategia chiamata 'Move UP 2027'", spiega. "Include l'impegno del nostro presidente e CEO a cambiare completamente il nostro modo di pensare. Vogliamo incorporare l'innovazione nel luogo di lavoro".
"Abbiamo allenato il nostro comportamento in materia di mobilità per generazioni, facendo lo stesso da 130 anni", scrive il professor Andreas Herrmann, docente di economia aziendale presso l'Università di San Gallo in Svizzera e direttore dell'Istituto per la mobilità (IMO-HSG).
In un rapporto dell'IMO-HSG intitolato "Why Only Collaboration Can Push Mobility as a Service to the Next Level" (Perché solo la collaborazione può portare la mobilità come servizio al livello successivo), Herrmann afferma che la realizzazione del MaaS richiederà "sforzi duraturi da parte di tutti gli operatori [del settore dei trasporti] per convincere i consumatori".
Richiede inoltre maggiore agilità e "slancio strategico" da parte dei principali attori del settore, compresi gli operatori ferroviari. Si tratta in parte di una richiesta di maggiori investimenti tecnologici. L'istituto rileva che software e hardware obsoleti impediscono a molte aziende ferroviarie di integrarsi nelle piattaforme MaaS.
In breve, i sistemi ferroviari devono diventare digitali. È un passo necessario per aiutare a progettare e pianificare l'aggiornamento e l'estensione delle reti ferroviarie, in modo che possano soddisfare la domanda futura.
La piccola tecnologia che potrebbe
Come nel più ampio settore AEC, anche il settore ferroviario si sta muovendo verso una maggiore adozione di strumenti digitali per migliorare la gestione e la consegna dei progetti. I flussi di lavoro digitalizzati e la modellazione delle informazioni sugli edifici (BIM) consentono una migliore collaborazione nel ciclo di vita dei principali progetti infrastrutturali in tutto il mondo, dalla pianificazione e progettazione alla costruzione e al funzionamento.
L'impatto positivo della progettazione digitale è visibile nella realizzazione del progetto Hensetting–Østfoldbanen di Bane NOR (la ferrovia statale norvegese). L'ampliamento della ferrovia di Oslo, costato milioni di corone, è stato gestito utilizzando mappe 3D finemente dettagliate del percorso di 2,2 km dei nuovi binari.
Con una precisione di 20 cm, le mappe includono i dati relativi a 35.000 alberi, un punto di riferimento fondamentale per i residenti nelle vicinanze della costruzione. Le mappe semplificano inoltre il processo di tracciatura di un percorso di costruzione graduale attraverso il territorio più densamente popolato della Norvegia.
Create utilizzando sia i dati BIM che i dati del sistema informativo geografico (GIS), la società di ingegneria Ramboll attribuisce alle mappe digitali il merito di aver consentito una migliore comunicazione con clienti e partner, in quanto tutte le parti interessate hanno potuto prendere decisioni partendo da un'unica fonte di informazioni.
Uno dei principali stakeholder per qualsiasi aggiornamento della rete ferroviaria è il pubblico, in particolare le persone interessate da un percorso ferroviario ampliato. Per un altro dei suoi progetti di espansione, Bane NOR sta utilizzando il design immersivo e la realtà virtuale per assicurarsi il consenso e tranquillizzare i residenti locali.
"Abbiamo allestito uno showroom in città, dove il pubblico può vedere il progetto in un teatro, e il riscontro è stato molto positivo", afferma Hans Petter Sjøen, coordinatore della gestione delle strutture di Bane NOR. "La gente è stata ricettiva. Ci dicono di aver visto sul grande schermo dimensioni che non avrebbero potuto vedere di persona".
È un'istantanea del futuro della ferrovia? Dal BIM agli smartphone alle reti 5G, le tecnologie necessarie per creare un'infrastruttura digitale verde sono già qui. Il mondo è pronto per treni e trasporti migliori: spetta al settore trovare una strategia comune per realizzarli.