Appunti di Tecnica ed Economia dei Trasporti - Rupi

Sistemi di Trasporto

• Insieme di componenti e interazioni relativi a:
  • Domanda di spostamenti
  • Offerta di servizi di trasporto

I La domanda (e l'offerta) di trasporto condiziona l'uso del territorio e il suo valore e le sue capacita' in termini di accessibilita' — SISTEMA DELLE ATTIVITÀ

L'offerta e la domanda di trasporto sono inevitabilmente legati da rapporti di interazione, tra di loro e con il sistema delle attività.

I metodi di valutazione dell'offerta di trasporto si basano su modelli probabilistici e matematici, tenendo però conto dei fattori che regolano le scelte e le esigenze delle persone rispetto alle diverse possibilità di trasporto — il piano dei trasporti fa parte di scelte sociali (Bologna PUMS = Piano Urbano per la Mobilita' Sostenibile)

I modelli di domanda sono necessari alla valutazione delle percezioni delle persone utenti dei servizi di trasporto (tempo di attesa, tempo di viaggio, ...) — tragitto door-to-door

DOMANDA ----> Offerta

FLUSSO DI SPOSTAMENTI Numero di spostamenti in un intervallo temporale (flussi: orari, giornalieri, mensili, annuali, ...)

In base ai flussi e' possibile ricavare le prestazioni del sistema di trasporto e i suoi impatti sul territorio.

RETI NON CONGESTIONATE

• si tiene conto di una quantità massima di persone utenti che la rete può sostenere:
• f = flusso
• C = capacità

LIVELLO DI CONGESTIONE

X = _f/_C ≃ 1 rete congestionata X < 0,4 rete non congestionata

In una rete non congestionata non c'è relazione tra il tempo di viaggio e i flussi sulla rete; il tempo è una costante, il costo generalizzato non dipende dai flussi sulla rete.

APPROCCIO QUANTITATIVO

all'analisi delle reti di trasporto:

• tempi
• costi
• ripartizione modale dei sistemi di trasporto

SIMULAZIONE

basata su modelli matematici astratti che usano variabili esogene ed endogene per poter comprendere elementi del sistema reale (Es.: frequenza e cadenza delle corse dei bus)

• FREQUENZA = numero di corse nell'intervallo temporale
• CADENZA = ₁/_f -> intervallo tra una corsa e la successiva
• Criteri di scelta ed esigenze degli utenti
• Modalità di intervento per adeguare l'offerta

SEMPLIFICAZIONE

del sistema reale attraverso il modello. La realtà non può adeguarsi esattamente al modello di previsione. È necessario:

1. Formulare le giuste ipotesi secondo parametri di:
• distanze
• orari degli spostamenti
• costi
• tempo di viaggio
• comodità
• privacy del mezzo

giusti dati di -> MODELLO -> corretti dati di OUTPUT

Il grafo dà indicazione esclusivamente sulla presenza dei collegamenti tra nodi. Sono necessari N+L elementi da considerare nel trattare questo tipo di reti.

Con tale sistema, se il numero di nodi è minore del numero di archi (N < L), la semplificazione computazionale è notevole.

Itinerario

= sequenza di archi nella quale il nodo finale di ciascun arco coincide con il nodo iniziale dell’arco successivo della sequenza.

Gli itinerari sono molteplici e alternativi.

Circuito (Loop)

= nella sequenza di archi, nodo iniziale (origine) e nodo finale (destinazione) coincidono.

In un itinerario privo di circuiti, nessun nodo compare più di una volta come nodo origine o destinazione.

Grafo Connesso

= esiste almeno un itinerario di collegamento tra due nodi generici.

Grafo Completo

= ciascun nodo è collegato mediante un solo arco a qualsiasi altro nodo del grafo.

Nei trasporti si considerano grafi connessi ma non completi.

Albero di Radice S

= grafo privo di circuiti per il quale esiste un solo itinerario che collega il nodo radice S con ciascun altro nodo del grafo.

Nella costruzione di una rete, è necessario prima individuare i nodi centroidi e adiacenze i nodi intersezione. Dal grafo iniziale reale si maturano gli alberi itinerari.

Z_ij

percentuale di domanda della coppia o/d j-esima passante per l'arco i-esimo.

L'arco 1->2 prende il 70% della domanda sulla coppia o/d 1->5

(deriva da Z = A · B^t)

conoscendo la domanda degli spostamenti (vettore d)

f = Z · d

• La conoscenza del flusso su un arco è fondamentale per poter ricavare (prevedendoli quantitativamente prima degli interventi sulla rete):
• tempi medi di attesa alle intersezioni
• concentrazioni di sostanze inquinanti => CO, CO₂, polveri sottili

• Il problema dell'assegnazione deve prevedere l'attribuzione della domanda alla rete.

dimensionamento della rete in grado di soddisfare la domanda

Fasi di studio di un SdT

1. Delimitazione dell'area di studio
2. Zonizzazione → discretizzazione del territorio
3. Estrazione del grafo
4. Analisi della domanda → matrice O/D
5. Assegnazione della domanda alla rete
6. Analisi delle criticità
7. Individuazione degli scenari progettuali
8. Valutazione degli effetti
9. Confronto

Delimitazione dell'area di studio - cordone

• Area in cui prevediamo si esaurisca la maggior parte degli effetti degli interventi da realizzare - Si ipotizza che gli effetti all'esterno di tale area siano trascurabili. → Anche se non è esattamente così
• Consideriamo però:
  1. Gli effetti esterni sull'area di studio.
  2. Gli effetti all'interno dell'area che si riflettono sull'esterno.
  3. I fenomeni che attraversano l'area di studio.

Zonizzazione

• Sottodivisione interna all'area di studio (e dell'ambiente circostante, per considerare gli spostamenti di scambio e attraversamento) in zone di traffico → Aree con omogenee caratteristiche di traffico, attualità, accessi.
• Individuazione dei nodi centroidi, nei quali si concentrano le origini e le destinazioni per ogni zona (a partire dalle zone interne all'area di studio) → non necessariamente coincidenti con reali punti di concentrazione del traffico.

CARATTERIZZAZIONE DOMANDA DI TRASPORTO

Quali sono le prestazioni del servizio di trasporto atte a soddisfare la domanda di trasporto (stimata direttamente o calcolata)?

• Bisogna conoscere:
  • chi/cosa si sposta
  • perché
  • quando
  • dove
  • con che modalità
  • itinerario
• Unità di traffico
  • passeggeri·km / tonnellate·km
    • confronti differenti = dato poco significativo
  • andamento della popolazione mobile negli anni
  • dati statistici:
    • valori medi (durata del viaggio, lunghezza e velocità)
    • deviazione standard 95^° percentile
• Motivazioni degli spostamenti
  • La domanda non è sistematica ma prevalentemente variabile:
    • studio
    • lavoro
    • svago
• Caratterizzazione temporale
  • Traffico annuo / flusso annuo
  • Traffico giornaliero medio (TGM)
  • Traffico orario ➔ ore di punta e ore di morbida
  • Le dinamiche della domanda di trasporto possono variare nel breve, medio o lungo periodo, anche a seconda della stagionalità
  • I flussi possono variare anche a seconda delle direzioni, oltre che rispetto agli orari

ORE DI PUNTA ➔ maggiori flussi ➔ maggiori criticità