41467 - TECNICA ED ECONOMIA DEI TRASPORTI L

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso di Tecnica ed Economia dei Trasporti è un corso introduttivo e di base. Il corso ha come obiettivo, principale, quello di dare le conoscenze di base: di Ingegneria dei Sistemi di Trasporto, in particolare sulla domanda di trasporto; di Meccanica della Locomozione dei veicoli stradali e ferroviari; sulle caratteristiche funzionali fondamentali, e sui principali problemi di progetto, dei  sistemi di trasporto terrestre: collettivo, su ferro e su gomma, e individuale stradale.

 

Contenuti

LEZIONI

Introduzione al corso di Tecnica ed Economia dei Trasporti: scopo e oggetto del corso.

Parte prima: I SISTEMI DI TRASPORTO

Definizione di sistema di trasporto. Il sottosistema della domanda e il sottosistema dell’offerta. Interazione fra il sistema di trasporto e il sistema socioeconomico del territorio. Definizione di grafo e metodi di rappresentazione. Alcune caratteristiche dei grafi. Definizione di rete di trasporto: costi degli archi e costi dei percorsi. Schematizzazione del sistema dell’offerta di trasporto come rete di trasporto: rappresentazione delle intersezioni semaforizzate, i comparti ambientali, la classificazione delle strade urbane, la schematizzazione delle fermate del sistema di trasporto pubblico.

Parte seconda: LA DOMANDA DI TRASPORTO 

Generalità sulla domanda di trasporto.

Caratterizzazioni della domanda di trasporto: soggetti che si spostano, motivo dello spostamento, tempo dello spostamento, origine e destinazione dello spostamento, modo di trasporto utilizzato, itinerario utilizzato. Metodi di determinazione della domanda di trasporto.

Modelli di domanda.

Classificazione dei modelli di domanda: modelli descrittivi e comportamentali; modelli aggregati e disaggregati. Fasi di messa a punto di un modello di domanda: specificazione, calibrazione, corroborazione. Esempi di modelli descrittivi: i macromodelli di domanda e i modelli gravitazionali. Elasticità della funzione di domanda. Modelli comportamentali: ipotesi fondamentali dei modelli di utilità aleatoria. La variabile aleatoria di Weibull-Gumbel. Il modello logit. Osservazioni sulla specificazione di un modello logit. Difetti del modello logit.

Domanda di trasporto in area urbana.

 Il sistema di modelli  a 4 stadi. Il modello di generazione degli spostamenti. Il modello di distribuzione degli spostamenti. Il modello di scelta modale. Il modello di scelta dell’itinerario. Assegnazione a costi costanti rispetto ai flussi. Assegnazione tutto o niente: l’algoritmo di Dijkstra  e  l’algoritmo di L-deque. Assegnazione stocastica di tipo probit: procedimento di simulazione.

Calcolo della domanda di trasporto.

Il modello di regressione lineare per la stima dei parametri di un modello di domanda. Stima del vettore dei parametri del modello: l’estimatore dei minimi quadrati. Verifica di un  modello di regressione lineare: il coefficiente di determinazione , il test “t di Student”  sui singoli parametri del modello. Stima puntuale e per intervallo della domanda futura. Calibrazione di un modello di utilità aleatoria: metodo della massima verosimiglianza. Verifica di un modello di utilità aleatoria: test di ipotesi sui parametri del  modello, statistica rho-quadro. Stima diretta della domanda di trasporto.

Parte terza:ELEMENTI DI MECCANICA DELLA LOCOMOZIONE DEI VEICOLI FERROVIARI E STRADALI

Introduzione al problema del moto. Ruota, rotaia e sovrastruttura ferroviaria. Ruota stradale: pneumatico. Il fenomeno dell’aderenza. L’aderenza nel caso di: ruota motrice, ruota portante, ruota frenata. Valori pratici del coefficiente di aderenza nel caso ferroviario e in quello stradale. Introduzione alle resistenze al moto nei veicoli terrestri. Resistenza al rotolamento: caso stradale, caso ferroviario; formule pratiche per il calcolo. Resistenza dell’aria: formula per il calcolo, coefficienti di forma. Formule globali pratiche per il calcolo delle resistenze ordinarie nel caso ferroviario. Resistenza dovuta alla pendenza. Resistenza dovuta alle curve. Gradi di prestazione di una linea ferroviaria. Equazione generale del moto: massa equivalente. Moto in curva dei veicoli stradali e ferroviari: aderenza trasversale e svio; relazione fra velocità, raggio della curva circolare e pendenza trasversale. Formula di Pochet per la condizione di svio. Spazio di frenatura e di arresto nel caso stradale e  in quello ferroviario. Peso frenato di un veicolo ferroviario.  Caratteristica meccanica di trazione ideale. Curve caratteristiche di trazione di veicoli ferroviari. Trasmissione meccanica in un veicolo con motore a combustione interna: rapporti al cambio; scelta dei rapporti al cambio. Curve caratteristiche di trazione di veicoli equipaggiati con motore endotermico. Integrazione dell’equazione generale del moto: diagramma di trazione. Fasi del moto: avviamento, regime, lancio, frenatura. Forme del diagramma di trazione: caso triangolare, caso trapezio, caso con fase di lancio, caso con fase di lancio e di regime. 

Parte quarta: IL SISTEMA DI TRASPORTO COLLETTIVO

Classificazione dei diversi sistemi di trasporto collettivo urbano: autobus, filobus, tram, ferrovia metropolitana. Sistema di trasporto collettivo con marcia strumentale. Sistemi di controllo della circolazione per una linea ferroviaria: il blocco automatico; il blocco automatico a correnti codificate delle Ferrovie dello Stato; il blocco mobile. Distanziamento minimo e capacità di una linea ferroviaria omotachica. Sistema di trasporto collettivo con marcia a vista: tempo al giro, numero di autobus necessario per eseguire un dato servizio.

Parte quinta: IL SISTEMA DI TRASPORTO INDIVIDUALE STRADALE

Condizioni di flusso ininterrotto e condizioni di flusso interrotto. Relazioni fra le variabili macroscopiche  di una corrente veicolare in moto ininterrotto; modelli macroscopici di deflusso veicolare. Evoluzione delle curve di deflusso per le autostrade  nelle varie edizioni del Manuale della Capacità (HCM). Volume e portata nella circolazione stradale: il fattore dell’ora di punta. Definizione di capacità, livello di servizio, portata di servizio secondo l’HCM. Determinazione del livello di servizio delle autostrade  secondo l’HCM.

Parte sesta: L’ANALISI COSTI-BENEFICI PER LA SCELTA FRA PROGETTI ALTERNATIVI

Il problema della scelta fra le alternative progettuali. Fasi della valutazione: definizione degli obbiettivi, individuazione delle alternative, misura degli impatti, scelta della alternativa migliore. L’analisi Costi-Benefici. Il calcolo dei costi e dei benefici. Il “Surplus” degli utenti. Gli indicatori dell’analisi Costi-Benefici: il valore attuale netto (VAN) e il saggio di rendimento interno (SRI).

ESERCITAZIONI

Le esercitazioni consistono: in esempi ed applicazioni degli argomenti in programma e nella redazione di un progetto di un servizio di trasporto collettivo.  

LEZIONI DI SPIEGAZIONE DEL PROGETTO TENUTE IN AULA

Rete di trasporto utilizzata per l’esercitazione. Matrice della domanda di trasporto. Calcolo dei flussi sui rami della rete. Diagrammi fiume dei carichi sulla rete. Caratteristica meccanica di trazione e caratteristica resistente dei veicoli per il trasporto urbano. Potenza resistente. Verifica di aderenza. Diagramma di trazione per tratte urbane centrali e per tratte urbane periferiche: velocità media e velocità commerciale di tratta. Dimensionamento di una linea di trasporto pubblico. Orario grafico di una corsa: velocità commerciale e velocità di esercizio di linea. Orario grafico di una linea.

Testi/Bibliografia

Cantarella G. E. ( a cura di) "Introduzione alla Tecnica dei Trasporti e del Traffico con elementi di Economia dei Trasporti". UTET, Torino.

Lupi M. "La Domanda di Trasporto (Appunti dalle lezioni di Tecnica ed Economia dei Trasporti)". DISTART - Trasporti, Bologna.

Lupi M. "Elementi di Meccanica della Locomozione (Appunti dalle lezioni di Tecnica ed Economia dei Trasporti)". DISTART - Trasporti, Bologna.

Micucci A. e Bottazzi A. “Guida alla Progettazione di un Servizio di Trasporto Pubblico Urbano in una Città di Medie Dimensioni.” Pitagora Editrice Bologna.

Orlandi A: ”Meccanica dei Trasporti”. Pitagora Editrice Bologna.

 

Metodi didattici

Il corso è strutturato in lezioni ed esercitazioni.

Durante le lezioni sono illustrate e discusse le principali problematiche teoriche ed applicative relative: alla Ingegneria dei Sistemi di Trasporto,con particolare riguardo alla domanda di trasporto;  alla Meccanica della Locomozione dei veicoli stradali e ferroviari; alle caratteristiche funzionali fondamentali, e ai principali problemi di progetto, dei  sistemi di trasporto terrestre: collettivo, su ferro e su gomma, e individuale stradale.

Le lezioni sono affincate dalle esercitazioni. Le esercitazioni consistono: in esempi ed applicazioni degli argomenti in programma e nella redazione di un progetto di un servizio di trasporto collettivo. A questo ultimo fine  gli studenti sono riuniti in gruppi,  composti di non più di cinque allievi: ciascun gruppo deve preparare un elaborato che è sottoposto alle revisioni di un tutore. La guida metodologica per la redazione del progetto è costituita da spiegazioni effettuate in aula e dalle discussioni e verifiche, delle soluzioni progettuali proposte, effettuate con i tutori. 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale con discussione del progetto elaborato dagli allievi. Prima di presentarsi all'esame il progetto di esercitazione deve essere revisionato dal tutor assegnato al gruppo di cui l'allievo fa parte. Il tutor esprime su ciascun allievo un giudizio individuale sul lavoro di esercitazione svolto. 

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa ( i lucidi che vengono illustrati a lezione sono messi a disposizione degli studenti). Atrezzature informatiche del laboratorio didattico DISTART- Trasporti. Software per lo svolgimento del progetto di esercitazione. Dispense delle lezioni.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marino Lupi