72860 - PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI TRASPORTO M

Anno Accademico 2021/2022

  • Docente: Luca Mantecchini
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: ICAR/05
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria civile (cod. 0930)

Conoscenze e abilità da conseguire

Con il conseguimento dei crediti formativi, lo studente possiede gli elementi di base per la progettazione funzionale dei sistemi di trasporto basati su veicoli terrestri stradali e ferroviari, con particolare focalizzazione sull'architettura dell'elemento mobile. Acquisisce inoltre una preparazione che, integrata con le nozioni degli altri corsi del settore, consentirà loro di pianificare ed organizzare un sistema di trasporto tenendo anche conto delle prestazioni meccaniche delle unità mobili, apprende concetti fondamentali per poter interagire con produttori e fornitori di unità mobili.

Contenuti

Concetti e definizioni di carattere generale:

  • Contenuti e obiettivi del corso
  • Il sottosistema di offerta di trasporto nel quadro generale dell'ingegneria dei sistemi di trasporto
  • Il deflusso veicolare: principi generali e approcci modellistici e di simulazione
  • Concetto di capacità e Livello di Servizio (LOS: Level Of Service) degli elementi di una rete di trasporto

Modelli di deflusso per reti stradali: deflusso ininterrotto

  • Le variabili, i modelli e le relazioni fondamentali del deflusso.
  • Curve caratteristiche teoriche e sperimentali del deflusso.
  • Tecnologie e metodi per il rilievo e monitoraggio delle variabili del deflusso.
  • Capacità in condizioni ideali di strada, di traffico e di utenza
  • Modelli di deflusso stazionari macroscopici (Greenshields, Greenberg, Nortwestern, Underwood, Newell)
  • Modelli di deflusso continui non stazionari: equazione di continuità e sua soluzione, modello LWR, onde di shock, modelli di ordine superiore.
  • Modelli microscopici di deflusso di tipo car-following (modello generale, modello di Gipps, modello Intelligent Driver Model).
  • Stima del LOS di un tronco autostradale secondo il metodo HCM
  • Stima del LOS di una strada ordinaria a semplice carreggiata secondo il metodo HCM
Elementi di teoria delle code:
  • Elementi di base di un sistema a coda, fondamenti teorici e indicatori di stato
  • Code poissoniane a serventi singoli o multipli: MM1 e MMn
  • Code non poissoniane: MG1, MD1.
  • Applicazioni rilevanti e casi di studio nell'ambito delle reti e servizi di trasporto.

Intersezioni semaforizzate

  • Definizioni di base: ciclo e fasi semaforiche, Gruppo di Corsie(GdC), Flusso di Saturazione
  • Flusso di Saturazione ideale e reale: coefficienti correttivi
  • Capacità , Grado di Saturazione e rapporto di flusso di un GdC
  • Ritardo e LOS di una intersezione semaforizzata: stima secondo Webster , Doherty , Robertson-Whiting, HCM
  • Metodi Webster e HCM per il calcolo del ciclo semaforico e per ripartizione del tempo di verde tra le fasi.
  • Calcolo del tempo di giallo
  • Cenni sul coordinamento semaforico
Intersezioni non semaforizzate
  • Tipologia di intersezione; manovre possibili e regole di priorità; rango di una manovra
  • Definizione di critical-gap e follow-up-time
  • Volume critico, capacità potenziale e reale di ogni manovra
  • Stima del ritardo del LOS e della lunghezza della coda
  • Metodi teorico-empirici per la stima del critical gap (metodo di Raff e metodo di Troutbeck)
Intersezioni a rotatoria
  • Regole di precedenza - Elementi geometrici caratterizzanti - Il concetto di deflessione
  • Rassegna normativa sulle rotatorie - Classificazione europee e classificazione FHWH
  • Classificazione italiana: DM 19/04/2006
  • Metodi di stima della capacità e del LOS: sperimentali/empirici (Kimber), analitici (HCM, FHWA, ARRB-SIDRA)
Elementi di circolazione ferroviaria
  • Caratteristiche strutturali e funzionali del sistema ferroviario
  • Caratteristiche di velocità e frenatura dei convogli ferroviari
  • Composizione della rete: linee e nodi (stazioni, posti di movimento, ecc)
  • La sicurezza della circolazione: apparati di rilevazione e controllo
  • Regimi di circolazione in linea e nelle stazioni
  • Stima della capacità ferroviaria in linea: curve di Lehner (blocco mobile); metodi UIC e RFI per il calcolo della capacità di linea
  • Stima della capacità di un nodo ferroviario: metodo di Potthoff
  • I sistemi ed i livelli di gestione; il sistema di comando – controllo (SCC)
  • I sistemi di protezione e controllo della marcia dei treni – Il sistema SCMT
  • Cenni sulla potenzialità ferroviaria
  • L'Alta Velocità: Caratteristiche generali; I livelli operativi ERTMS – ETCS; La gestione dell'AV/AC

Testi/Bibliografia

Slide e appunti messi a disposizione dal docente.

Alcune letture di approfondimento (articoli, manuali, linee-guida, casi di studio) verranno forniti dal docente

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni, seminari di approfondimento. Sulla base delle indicazioni di Ateneo in merito all'emergenza Covid-19, le lezioni potranno essere erogate on-line e/o in modalità mista.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale, con discussione delle esercitazioni svolte durante le lezioni e assegnate agli studenti.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Mantecchini

SDGs

Imprese innovazione e infrastrutture Città e comunità sostenibili Lotta contro il cambiamento climatico

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.