Relazione Progettazione e gestione dei sistemi di trasporto urbani - 3° Esercitazione sulla rete di trasporto

S OMMARIO

....................................................................................................................................................................................... 1

Introduzione ...................................................................................................................... 2

Fasi della simulazione di una rete di trasporto.

1)Individuazione ..................................................................................................................................... 2

dell’area di studio

2)Suddivisione .................................................................................. 3

in zone dell’area di studio (ZONIZZAZIONE)

3)Simulazione dell’offerta di trasporto mediante il modello di offerta del sistema di trasporto

.................................................................................................................. 5

(DEFINIZIONE DI GRAFO DELLA RETE).

4) Stima della Domanda di trasporto che interessa l’area di studio (matrici OD)…………………………..8

5) Modellizzazione della sosta…………………………………………………………………………… 11

6) Simulazione dello scenario di riferimento (scenario 00) ……………………………………………………….. 13

7)Simulazione degli interventi ……………………………………………………………………………………………….14

.................................................................................................................................................................................. 13

Scenario 01A 13

Scenario 01B...................................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................................... 16

Scenario 02 ...................................................................................................................................................................................... 20

Scenario 03 .................................................................................................................................................................. 23

Analisi multiobiettivo ............................................................................................................................................... 234

Valutazione degli indicatori

............................................................................................................................................................................ 26

Stima dei pesi ..................................................................................................................................................... 27

Metodo dell’ utilità media

.................................................................................................................................................................... 278

Metodo Multipol

.......................................................................................................................................................................... 30

Metodo Electre ............................................................................................................................................................ 32

Metodo della Distanza .............................................................................................................................. 33

Conclusione e presentazione dei risultati

.................................................................................................................................................................. 345

Trasporto Collettivo

............................................................................................................................................................................ 345

Introduzione ..................................................................................................................................................................... 345

Rete d’appoggio .......................................................................................................... 356

Progettazione delle linee di trasporto collettivo ................................................................................. 356

Progettazione di una linea gomma (scenario Linea Gomma)

I NTRODUZIONE

L’obiettivo del corso di “Laboratorio di Trasporti” è di fornire allo studente conoscenze tali da

permettere l’analisi ed la progettazione di un sistema di trasporti.

Questa relazione ha l’obiettivo di mettere in risalto gli aspetti più significativi degli studi effettuati

sulla domanda di mobilità che interessa il quartiere di Fuorigrotta (NA). È stata fatta preliminarmente

un’analisi completa dello stato preesistente e sono state successivamente ideate alcune ipotesi

progettuali, volte a migliorare il funzionamento di alcuni punti critici del nostro sistema di trasporto.

Nei nostri studi sulla domanda di mobilità è stato utilizzato il software di simulazione TransCAD: si

tratta di un sistema integrato che combina il GIS (Geographic Information System) con una serie di

modelli per la simulazione di reti di trasporto pubblico e privato.

L’area di lavoro di TransCAD è una cartografia, sulla quale vengono creati dei layer attraverso i quali è

consentito gestire le diverse fasi del disegno e della progettazione, dal momento che è possibile

visualizzarli, modificarli e stamparli anche singolarmente. Ad ogni layer è associato un nome.

La particolarità del GIS di TransCAD è la semplicità con cui permette di collegare dati tabellari agli

elementi geografici, di effettuare le interrogazioni e di visualizzare il risultato.

Le reti di trasporto sono strutture dati che rappresentano le leggi che regolano gli spostamenti su una

rete. Tali leggi sono memorizzate in modo tale da permettere a TransCAD di risolvere i problemi di

ottimizzazione di itinerari velocemente.

Tutte le reti di trasporto sono caratterizzate da:

ritardi o restrizione di svolta;

 attributi di archi e di nodo;

 punti di trasferimento intermodale e funzione di ritardo ai nodi;

 connettori di centroidi;

 sovrappassi, sottopassi ed archi a senso unico;

 classificazione di archi e funzione di deflusso;

 archi di trasferimento pedonale e archi di accesso/egresso dal sistema di trasporto pubblico;



TransCAD offre funzioni per la creazione e la gestione di matrici e strumenti per la visualizzazione

avanzata dei dati di queste: in sintesi permette di individuare rapidamente i flussi sui vari sistemi di

trasporto e le caratteristiche di rete.

Le matrici nel nostro studio sono utilizzate per la rappresentazione dei flussi di veicoli, e dei tempi di

spostamento tra coppie origine/destinazione. 1

F .

ASI DELLA SIMULAZIONE DI UNA RETE DI TRASPORTO

La simulazione dei sistemi di trasporto serve a stimare le grandezze rilevanti del sistema (flussi di

domanda, prestazioni, ecc.) sia nella situazione attuale che in una situazione di progetto. Attraverso la

simulazione dei sistemi di trasporto è possibile, pertanto, verificare il funzionamento di un sistema già

esistente o progettare un nuovo sistema di trasporto.

Lo studio del sistema di trasporto in esame è stato affrontato nelle seguenti fasi successive:

1) Individuazione dell’area di studio.

2) Suddivisione in zone dell’area di studio (ZONIZZAZIONE).

3) Simulazione dell’offerta di trasporto mediante il modello di offerta del sistema di

trasporto.

4) Stima della Domanda di trasporto che interessa l’area di studio (MATRICI O‐D).

5) Modellizzazione della sosta

6) Simulazione dello scenario di riferimento.

7) Simulazione degli interventi.

1) I ’

NDIVIDUAZIONE DELL AREA DI STUDIO

Si definisce area di studio l’area geografica all’interno della quale si trova il sistema di trasporto da

progettare e/o modificare, nella quale si ritiene si esauriscano la maggior parte degli effetti degli

interventi progettati.

Il confine dell’area di studio è detto cordone, mentre tutto ciò che si trova al di fuori del cordone è

detto ambiente esterno, del quale interessano solo le interconnessioni con l’area di studio; tali

interconnessioni sono rappresentate con dei nodi, detti centroidi esterni, posti in corrispondenza dei

punti in cui il cordone “taglia” le infrastrutture di trasporto per l’ingresso e l’uscita dall’area di studio.

L’area di studio in esame è il quartiere Fuorigrotta (NA). La delimitazione dell’area è stata fatta seguendo i

dati forniti dall’ISTAT, ovvero in base ai confini delle particelle censuarie dei censimenti decennali. 2

Fuorigrotta è una zona delimitata fisicamente in modo naturale dalla collina di Posillipo, dalle colline

di pianura e dai quartieri Vomero e Bagnoli. Con TransCAD abbiamo lavorato sulla cartografia di

Fuorigrotta, sulla quale è stato caricato il layer relativo ai dati di censimento ISTAT.

2)S ’ (ZONIZZAZIONE)

UDDIVISIONE IN ZONE DELL AREA DI STUDIO

Gli spostamenti che si effettuano in un’area di studio possono avere infinite origini ed infinite

destinazioni.

Tuttavia, per poter caratterizzare efficacemente la mobilità è necessario trasformare i nostri dati

dividendo l’area di studio (ed in alcuni casi anche ambiente esterno) in un numero contenuto di zone

di traffico, attraverso la zonizzazione: questa che consiste nel partizionare l’area di studio in zone di

traffico di numero finito in modo da poter stimare il numero di spostamenti che si hanno tra una zona

di origine o ed una di destinazione d. Gli spostamenti che hanno luogo tra diverse zone sono definiti

interzonali, mentre gli spostamenti che presentano origine e destinazione all’interno della stessa zona

sono detti intrazonali.

Ad ogni zona è associato un nodo centroide, nel quale si suppone si concentrino tutti i punti di origine

degli spostamenti che hanno origine dalla zona e tutti i punti di destinazione di tutti gli spostamenti

che hanno destinazione in quella zona (si fa quindi un’approssimazione che sarà migliore quanto

maggiore è il numero delle zone). 3

Nella realizzazione della zonizzazione si devono quindi seguire alcuni criteri:

I separatori fisici del territorio come le ferrovie ed i dislivelli sono utilizzati come confini di

 zona. Questi infatti consentono un collegamento “diffuso” tra zone solo in punti limitati come in

ponti e sottopassaggi.

Le zone di traffico sono state ottenute aggregando le particelle censuarie dell’ISTAT, che ci sono

 state fornite, in modo da poter utilizzare i dati del censimento. In particolare sono state

aggregate zone omogenee dal punto di vista insediativo: residenziale, industriale, commerciale,

servizi.

Ad ogni zona di traffico individuata si è attribuito un numero progressivo ed un nodo

 centroide, che assume lo stesso numero della zona.

Ad ogni zona di traffico individuata si attribuisce un numero progressivo. 4

3) S ’

IMULAZIONE DELL OFFERTA DI TRASPORTO MEDIANTE IL MODELLO DI

(DEFINIZIONE DI GRAFO

OFFERTA DEL SISTEMA DI TRASPORTO

DELLA RETE).

Una volta terminata la zonizzazione della nostra area di studio, si procede alla definizione del grafo di

rete.

Si definisce grafo G una coppia ordinata di insiemi: l’insieme dei nodi N e l’insieme degli archi o rami L.

A ciascun nodo è attribuito un numero (i, j, k, l, ecc…) ed ogni arco (o ramo) è definito dalla coppia di

nodi che esso connette (i,j). In generale, per rappresentare le reti di trasporto, si utilizzano grafi

orientati nei quali gli archi hanno un verso e sono individuati da una coppia ordinata di nodi: in altri

termini l’arco (i, j) è diverso dall’arco (j, i).

Per quanto riguarda i nodi, questi possono essere centroidi, cioè nodi fittizi non esistenti nella realtà. I

centroidi possono essere:

 Interni: ogni zona di traffico ne ha uno assegnato, essi idealmente rappresentano le origini e le

destinazioni degli spostamenti. Tali nodi sono associati ad archi connettori fittizi.

 Esterni: sono posizionati in corrispondenza dei punti in cui il cordone interseca le

infrastrutture di trasporto necessarie all’ingresso e all’uscita nell’area di studio. In questo caso

il collegamento è reale e coincide con le strade di immissione.

I nodi centroidi sono collegati alla rete di trasporto tramite archi fittizi detti archi connettori,

rappresentativi degli spostamenti che avvengono per raggiungere la rete di base, a partire dal luogo

reale di origine dello spostamento.

I nodi rappresentativi di intersezioni sono detti nodi reali, per distinguerli dai nodi centroidi; gli archi

rappresentativi di tratti di strada sono detti archi reali.

I nodi reali sono in genere numerati progressivamente e in modo distinto dai nodi centroidi.

In un grafo si definisce percorso una sequenza di archi nel quale il nodo finale di ciascun arco coincide

con il nodo iniziale del successivo.

Il grafo ha la funzione di collegare i centroidi interni, esterni e fittizi (che si creano nel caso in cui si

devono studiare dei particolari punti che non possono essere rappresentati da centroidi reali). 5

Una delle caratteristiche rilevanti del modello di offerta di trasporto, è il costo generalizzato sostenuto

dall’utente per percorrere tale arco o un’aliquota dello stesso.

Gli archi sono detti non congestionati se è attribuito un costo indipendente dal flusso di utenti (reti di

trasporto ferroviario e stradale collettivo), viceversa sono detti congestionati se ad essi è attribuita

una funzione di costo (reti di trasporto stradale individuale).

Un arco si dice congestionato quando raggiunge la saturazione. In ambito urbano la funzione di costo

da utilizzare è la Doherty. I problemi di flusso che insorgono in ambito urbano, sono dovuti soprattutto

alle intersezioni. Quando il flusso ha capacità pari a 0,7 non si hanno problemi di traffico, per valori

superiori a 0,7 il traffico non è più scorrevole.

Il software TransCAD è un programma che funziona ottimamente per le reti stradali extraurbane,

infatti utilizza la funzione di costo BPR per il calcolo del tempo di running, specifica per rami

extraurbani. Essa mette in relazione il tempo di percorrenza di un arco con il flusso corrispondente. 6

→ ∙ 1 ∙

Funzione costo di tipo BPR

 T è il tempo di percorrenza dell’arco a flusso nullo.

0

 α della BPR è stato assunto pari a 2,5 per gli archi di reali e pari a 0 per i connettori che non

sono congestionati.

 &bet