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Studi, progetti e invenzioni varie complementari all’attività professionale

Tuttodotto
sistema integrato di trasporto automatico
per persone, merci e servizi con rete internazionale


21 SECOLO  Scienza e Tecnologia n. 3 / 4 – 1993

Lo sviluppo e l’ottimizzazione di nuove tecniche di trasporto per un nuovo boom economico.

Il  “tuttodotto”. Proposta di movimentazione automatica di persone e cose 
dell’ing. Gianfranco Magrini

Il trasporto di persone e cose costituisce uno dei servizi più importanti di una società moderna; tale importanza tenderà ad aumentare, con l’affermarsi di nuove esigenze sociali e con lo sviluppo della produzione automatica.

L’operatore economico già oggi non può permettersi di arrivare a destinazione quando un mezzo di trasporto collettivo gli permettere di arrivare, egli deve essere all’appuntamento all’ora programmata; in futuro questa esigenza si allargherà a tutta la popolazione, perché i ritmi di vita saranno cadenziati su ben precisi programmi.

Analogamente, le merci devono essere movimentate rapidamente per non creare lunghi immobilizzi di capitale e per minimizzare le dimensioni dei magazzini e dei relativi costi di gestione.

In un prossimo futuro poi, non solo i ritmi saranno più serrati e l’esigenza di puntualità sempre più necessaria, ma lo sviluppo della robotizzazione comporterà anche un aumento dei trasferimenti.

L’entità degli investimenti per gli automatismi richiederà una grande produzione dello stesso prodotto, perciò si svilupperanno poche fabbriche molto specializzate che produrranno per un grande mercato di assemblatori.

Lo stesso pezzo che ieri percorreva centinaia di metri all’interno dello stesso stabilimento, domani potrà percorrere anche centinaia di Km prima di essere pronto per la vendita al consumatore. La velocità e continuità di produzione dei robot richiederà sempre più la regolarità e puntualità degli approvvigionamenti.

Alla luce di queste considerazioni sembra (a quanto a tutt’oggi è possibile sapere) che gli sforzi dei ricercatori di tutto il mondo in materia di trasporto collettivo di persone e merci siano piùche altro rivolti a migliorare le attuali infrastrutture con nuove tecnologie, piuttosto che ad inventare un nuovo modo di trasportare, che possa soddisfare le esigenze del prossimo futuro. Né si può pensare che l’entità degli investimenti in gioco scoraggi la ricerca in tal senso; se si considera, infatti, che solo in Italia il trasporto merci su gomma, limitatamente alle lunghe distanze, costa alla collettività la considerevole somma di 110.000 miliardi di lire all’anno (senza contare il costo di assicurazione della merce e dei veicoli, il costo di ammortamento, di gestione e di manutenzione delle strade, il costo di vite umane ed escludendo anche i costi indotti per rallentamenti, ingorghi ed incidenti), si vede che un investimento in infrastrutture di 500.000 miliardi in 10 anni (che fosse in grado di assorbire gradualmente la metà dell’attuale traffico merci) potrebbe essere ammortizzato nel giro di pochi anni.

Il personale tentativo di studiare il problema della mobilità, dimenticando le attuali strutture e ricercando lo strumento più idoneo a soddisfare le vere esigenze del passeggero e delle sue attività, ha evidenziato che un buon veicolo, o meglio un buon “sistema”, è quello che, oltre a realizzare la più alta velocità commerciale, minimizza la mancanza di puntualità dell’utente o del singolo “sistema”.

Occorre però precisare che la velocità commerciale non deve venir calcolata sulla base del minimo tempo che occorre per andare dal luogo di partenza al luogo di arrivo, ma sulla base del tempo che intercorre tra l’ora di partenza da casa o dall’ufficio e l’ora dell’appuntamento a destinazione.

Ad esempio, se un treno che parte alle 7 da Milano ed arriva a Roma alle 10 è l’ultimo treno che un utente deve prendere per essere a Roma alle 14, ai fini della velocità commerciale il tempo da introdurre nel rapporto è quello di 7 ore.

Questo vuol dire che un vettore in grado di realizzare una velocità media di 200 Km/h per “quell’utente” in realtà viaggia con velocità commerciale inferiore ai 100 Km/h.

Queste considerazioni fanno concludere che il vettore ideale sarebbe quello ad alta frequenza, al limite quello a frequenza infinita. In pratica però la frequenza è condizionata dalle accelerazioni, soste, decelerazioni, distanze di sicurezza e soprattutto dalla omogeneità di marcia dei vari convogli. La metropolitana realizza questo tipo di servizio ad alta frequenza perché tutti i convogli viaggiano nello stesso modo.

Sulle medie o lunghe distanze il discorso diventa improponibile perché, o tutti i treni sono “diretti” oppure tutti i treni sono “omnibus”. Nel primo caso si servirebbero solo i capilinea, lasciando nel perfetto isolamento le località intermedie della linea, nel secondo, dovendo tutti i convogli fermare a tutte le fermate, la velocità commerciale sarebbe troppo bassa (ed il viaggio poco confortevole per le continue fermate).

Per ottenere un “treno” ottimale, che abbia elevata velocità commerciale e che serva tutti i centri urbani toccati dalla linea, non si può pensare ad altro che ad un treno infinito, con durata dei tempi per decelerazione, sosta e accelerazione tendente a zero e con numero di fermate tendente ad infinito. Poiché in pratica le zone urbanizzate non sono mai uniformemente distribuite lungo il percorso di una linea, ma concentrate in agglomerati urbani, questo treno, matematicamente impossibile da ipotizzare con la normale concezione del convoglio attuale, può essere realizzato solo pensando ad una catena continua (frequenza = °°) sempre in movimento (tempo per soste, accelerazione e decelerazione = 0) che viene alimentato da catene continue, equiveloci con la principale, collocate in corrispondenza dei centri urbani da servire.

In pratica, non deve essere il treno a fermarsi alle stazioni ma, al contrario, il treno dovrebbe essere sempre in movimento e le stazioni, a loro volta simili ad un treno, dovrebbero affiancare il convoglio quando passa assumendone la stessa velocità.

A questo punto la velocità relativa tra treno e stazione sarebbe nulla pur correndo entrambi ad una velocità relativa rispetto alla terra, supponiamo, di 100 Km/h. Il passeggero od il contenitore potrebbero trasferirsi da treno e stazione e viceversa. A trasferimento avvenuto la stazione si staccherebbe dal treno e, rallentando, si riporterebbe, fermandosi, al punto da cui aveva iniziato l’accelerazione consentendo l’uscita dei passeggeri e delle merci.

Con questo nuovo vettore riprenderebbero vita quei percorsi che oggi sono rami secchi, perché anche i pendolari viaggerebbero col rapido e, volendo, con automobile, motorino o bicicletta al seguito; non solo, il rapido passerebbe sempre quando il passeggero esce di casa, ed impiegherebbe per giungere a destinazione ogni giorno esattamente lo stesso tempo; il pendolare non correrebbe il rischio di perdere il treno, con grave pregiudizio per il cartellino, se qualche mattino risultasse troppo lungo il “saltar giù dal letto”.

L’innovazione dei vari Settebello o Pendolino, sarebbe un treno più da popolo che da onorevole e siccome il popolo, a differenza dell’onorevole, sul treno paga, il nuovo sistema che possiamo chiamare “tuttodotto” potrebbe anche avere un bilancio in pareggio.

Che cos’è il “tuttodotto”

Il “tuttodotto” dovrebbe essere un sistema di trasporto innovativo che, utilizzando il sottosuolo e le attuali locomotive, dovrebbe viaggiare costantemente, senza mai doversi fermare; infatti sarebbero le “stazioni mobili” ad affiancarsi ad esso, facendo salire i nuovi passeggeri e facendo scendere coloro che sono già arrivati a destinazione.

Per esempio, un treno che parte da Milano diretto a Reggio Calabria, fermerà solo a Reggio Calabria. Quando si è in prossimità di una stazione intermedia, mettiamo Parma, il treno “vettore” verrà affiancato da un piccolo convoglio ferroviario, chiamato “stazione mobile” che sarà partito dalla stazione della città di Parma, fino a raggiungere la stessa velocità del treno vettore, senza che i convogli si fermino, cosicché i passeggeri che dovranno scendere a Parma si sposteranno dal treno vettore al treno “stazione mobile”, mentre i passeggeri già saliti sul treno “stazione mobile” a Parma, si trasferiranno sul treno vettore per raggiungere la destinazione desiderata, lo stesso dicasi per le merci. L’operazione di “discesa” e di salita sul treno “vettore” dal treno “stazione mobile” verrà effettuata con dei bracci speciali che collegheranno le porte di entrata ed uscita dei relativi convogli.

Ad operazione effettuata, il treno vettore proseguirà la sua marcia mantenendo sempre la stessa velocità, mentre il treno “stazione mobile” ritornerà alla stazione da dove era partito. Scesi i passeggeri e scaricate le merci, il treno “stazione mobile” ripartirà per affiancare il convoglio successivo. Lo stesso dicasi per le altre città che sono lungo il percorso MilanoReggio Calabria ritorno. Il sistema funzionerebbe in modo costante, i convogli partirebbero a breve distanza di tempo l’uno dall’altro dalle stazioni di partenza e di arrivo, il tutto sarebbe computerizzato.

Tutto questo verrebbe realizzato sotto terra, in modo da lasciare libera la superficie per altri usi, abitativi, agricoli ecc.

In questo modo si potrebbe realizzare il progetto di Leonardo Da Vinci che, nel disegnare “la Città ideale”, immaginò un sistema di trasporti ed altre attività lavorative che si svolgevano sotto terra.

Tecnicamente bisognerebbe studiare come risolvere un solo problema, ossia realizzare uno strumento che permetta una decelerazione, sosta ed accelerazione di parte della catena secondaria (problema che può essere risolto con molteplici soluzioni teoriche).

Tecnologicamente invece il sistema dovrebbe affrontare svariate problematiche, tra cui: la manutenzione ordinaria e straordinaria del materiale, i tempi di trasbordo in funzione della sicurezza di esercizio, la curabilità dei materiali,le tolleranze, la motorizzazione, l’approvvigionamento energetico, una via diversa dal binario (non ci sarebbe più bisogno di scambi), la regolazione elettronica dell’intera movimentazione, la determinazione della velocità ottimale, l’isolamento acustico, l’impatto ambientale, la sicurezza in genere. Questi sono solo i principali problemi; in pratica ogni particolare avrà bisogno della sua sperimentazione per mettere in risalto i problemi teoricamente non prevedibili, la cui conoscenza e la cui soluzione costituiscono il vero progresso scientifico e tecnologico.

La gloriosa ferrovia sta esaurendo le sue funzioni ed occorre pensare per tempo alla sua sostituzione con un sistema di vie a vettori più idonei alle moderne esigenze.

Come a suo tempo l’indispensabile secchio di rame per l’acqua ed il romantico catino con brocca sono stati sostituiti dal rubinetto e dall’acqua corrente, distribuita con acquedotto, come il “tam-tam” è stato sostituito prima dal telegrafo poi dal telefono, come la ruota del mulino è stata sostituita con la turbina con la distribuzione di forza (elettro)motrice per elettrodotto, come l’autobotte è stata già in parte sostituita da oleodotti, gasdotti, ecc., così anche il carro che, nato a trazione animale, era diventato semovente, dovrà essere sostituito dal “tuttodotto”.

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