72860 - PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI TRASPORTO M

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

Il corso di Progettazione dei Sistemi di Trasporto si propone di fornire agli allievi gli strumenti di base per la simulazione e la progettazione funzionale del sistema dei trasporti al fine di determinare soluzioni progettuali che soddisfino il concetto di mobilità sostenibile. Assetti diversi in termini di domanda e/o offerta e interventi sul sistema di trasporto possono generare impatti di varia natura sul sistema territoriale (quali inquinamento, variazioni di accessibilità, consumo del territorio, qualità della vita), che devono essere stimati in modo quantitativo sia nella fase progettuale sia nella fase di monitoraggio del sistema.

Programma del corso

Introduzione al corso – Il concetto di sistema di trasporto – Il sottosistema di offerta e il sottosistema di domanda - Interazione trasporti-territorio – il significato della pianificazione dei sistemi di trasporto – i corridoi Europei – il processo di pianificazione - La rappresentazione topologica dell’offerta di trasporto – Grafi – proprietà principali dei grafi – Generalità sulle funzioni di costo d’arco e rete di trasporto La matrice di incidenza archi-percorso - Forward star – Costi d’arco e di percorso - Funzioni di costo congestionate e non, separabili e non - Il concetto di percorso – La domanda di trasporto – Variabilità spaziale e temporale – Area di studio e zonizzazione - Centroidi interni ed esterni Il concetto di flusso d’arco e di percorso - Variabili di stato: flussi d’arco e di percorso, costi d’arco e di percorso – uso dei risultati dei modelli di assegnazione per l’identificazione dello stato del sistema di trasporto - le prestazioni del sistema e i requisiti di sostenibilità - Il processo di pianificazione – il principio di sostenibilità ambientale - Struttura del processo di pianificazione: livello territoriale e temporale - Pianificazione strategica e tattica - Piani nazionali, regionali e locali – Piani direttori, attuativi e studi di fattibilità - Linee guida e piani di trasporto – Organi politici, tecnici e altri soggetti coinvolti nel processo di pianificazione di un sistema territoriale - Redazione dei documenti di piano: identificazione di tre fasi principali (Analisi della situazione attuale, Costruzione degli scenari futuri, Simulazione degli scenari e scelta della proposta di piano) - Analisi della situazione attuale: le attività tecniche relative all’identificazione dello status quo - Costruzione di scenari di intervento rispetto agli obiettivi fissati, valutazione delle singole alternative e proposta di piano - L’attività di monitoraggio - Scelta modale – le alternative di scelta – le variabili rilevanti – il sottomodello di scelta modale nel contesto del modello a stadi - competizione/integrazione tra modi di trasporto – il concetto di “seamless journey” - Indagini campionarie di tipo RP e SP - I dati campionari – campionamento casuale semplice – schede di indagine e tipologia di indagine – dati di tipo RP e loro uso - Stima diretta della domanda - Stima campionaria della domanda – campionamento casuale semplice e stratificato – lo stimatore della domanda – limiti di confidenza - Reti statiche e diacroniche – scelte preventive e adattive – la rappresentazione del processo di scelta dell’utente per un sistema di trasporto collettivo ad orario - Servizio a frequenza – rappresentazione della rete – nodi di diversione e insieme delle linee attrattive – ipercammino - Modello dell’ipercammino – probabilità di diversione e probabilità di scelta del percorso all’interno dell’ipercammino - Costo medio di un ipercammino – tempo medio di attesa – probabilità di scelta del percorso nell’approccio ad ipercammini - L’identificazione della soluzione progettuale rispetto al livello di pianificazione- Approccio di simulazione (what if) per la quantificazione di una soluzione progettuale - Approccio di progettazione (what to) e la generazione della soluzione – la funzione obiettivo - Le variabili di progetto (variabili di layout, di prestazione, di prezzo) – esplicitazione dei vincoli – alcuni esempi di funzione obiettivo (minimizzazione del costo totale sulla rete) - Esempio di individuazione delle variabili di prestazione (capacità dell’arco, capacità dell’intersezione semaforizzata) e delle condizioni di vincolo - Concetto di Mobility as a Service (MaaS) – integrazione di servizi – sharing mobility ed effetti nel sistema di trasporto - trasferimenti tra modi diversi – disutilità associate e tempo complessivo di viaggio – la gestione dei dati – implicazioni per la cybersecurity - Veicoli autonomi – le prospettive future – auto connesse e sistemi di controllo – le infrastrutture attuali e le necessità per le auto connesse –- scenari di mobilità urbana per nuovi modi di trasporto

Testi/Bibliografia

Appunti autonomamente presi durante le lezioni

Cascetta E. (2006) “Modelli per i Sistemi di Trasporto. Teoria ed applicazioni“, UTET, Italia.

Di Gangi M., Postorino M.N. (2005) "Modelli e procedure per l'analisi dei sistemi di trasporto : esercizi ed applicazioni", FrancoAngeli, Italia.

Da consultare per ulteriori approfondimenti

Cascetta E. (2001) “Transportation systems engineering: theory and methods”, Kluwer Academic Press, Dordrecht, The Netherlands.

Metodi didattici

didattica frontale (lezioni in aula ed esercitazioni)

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta teorico-applicativa. Sono oggetto della prova scritta un congruo numero di quesiti inerenti i contenuti del corso, come indicato nel programma. L’obiettivo della prova è di valutare le conoscenze acquisite e la capacità di applicare tale conoscenza in ambito professionale utilizzando un approccio di sistema che permetta di unire alla progettazione funzionale del singolo elemento l’analisi della rete di trasporto e degli effetti prodotti.

Strumenti a supporto della didattica

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Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Nadia Postorino