Corsi di laurea magistrale in Ingegneria dei Sistemi Idraulici e di Trasporto - Gestionale lezioni del corso GESTIONE DEI SISTEMI DI TRASPORTO anno accademico anno accademico prof. ing. Gaetano Galante

il desiderio, il bisogno, il piacere di muoversi la necessità, la convenienza di spostare le merci generano la mobilità

la mobilità è la conseguenza della separazione spaziale tra funzioni economiche Mobilità

nella teoria economica si dice che: LA DOMANDA DI MOBILITA’ è una domanda derivata in quanto essa non è fine a sé stessa

e pertanto ogni azione sulla mobilità può provocare conseguenze di tipo economico e pertanto ogni azione sulla mobilità può provocare conseguenze di tipo economico

Trasporti I trasporti, o meglio “i sistemi di trasporto” ovvero “il sistema dei trasporti”“ rappresentano la risposta alle esigenze della mobilità

Scopo del sistema dei trasporti è consentire la mobilità secondo le modalità desiderate dall’ utente e con il minore impiego di risorse è consentire la mobilità secondo le modalità desiderate dall’ utente e con il minore impiego di risorse tanto da parte dell’ utente primo che della collettività

Il sistema dei trasporti può essere frazionato in un insieme di sistemi di trasporto ciascuno caratterizzato da una caratteristica unica e antitetica rispetto agli altri sistemi

esempi ► ► Sistema di trasporto pubblico / privato ► ► Sistema dei trasporti ferroviari / stradali ► ► Sistema di trasporto monomodale / plurimodale ► ► ………………..

componenti di un sistema di trasporto ► componenti materiali:  infrastrutture  veicoli ► componenti immateriali:  norme, regolamenti, modalità di utilizzazione di veicoli e infrastrutture

Le infrastrutture possono essere: ► puntuali ► lineari

Infrastrutture puntuali ► Parcheggio / sosta ► Fermata ► Stazione ► Porto ► Aeroporto ► Nodo di interscambio multimodale ► ……

Infrastrutture lineari ► piste ► strade ► ferrovie ► canali navigabili / rotte marittime ► corridoi aerei

negli spostamenti con mezzi di trasporto le infrastrutture puntuali sono sempre necessarie in accoppiamento con quelle lineari le infrastrutture puntuali sono sempre necessarie in accoppiamento con quelle lineari

reti diverse infrastrutture lineari possono comporsi tra loro e formare una rete in tal caso deve essere sempre possibile per i veicoli spostarsi da un’ infrastruttura all’ altra in punti prestabiliti

Esempi: reti stradali reti ferroviarie

veicoli ► ► I veicoli possono distinguersi per la loro funzione (trasporto di persone, di merci, promiscuo…) ► ► O per l’ ambiente in cui si muovono (veicoli terrestri, marittimi, aerei)

meccanica della locomozione È la disciplina che studia le caratteristiche del moto di un veicolo

Rapporto veicolo - infrastruttura ► ► I veicoli si muovono lungo (o attraverso) l’ infrastruttura seguendo norme comportamentali

Le norme ► ► In primis vengono imposte norme per garantire la sicurezza ► ► Possono inoltre essere aggiunte norme di comportamento o altre modalità di uso per migliorare la funzionalità del sistema

funzionalità ► ► Economicità, facilità, gradevolezza nell’ uso dell’ infrastruttuta ► ► Ottimizzazione delle potenzialità veicolo/infrastruttura/rete

trasporto pubblico È possibile far circolare sulle reti mezzi di trasporto con orari e percorsi prestabiliti a servizio di chiunque, purchè in possesso di un titolo di viaggio

L’ insieme di servizi con una o più caratteristiche comuni possono formare una rete di trasporto pubblico

trasporto privato per effettuare lo spostamento desiderato l’ utente utilizza un veicolo che si muove lungo un’ infrastruttura seguendo determinate regole di comportamento per effettuare lo spostamento desiderato l’ utente utilizza un veicolo che si muove lungo un’ infrastruttura seguendo determinate regole di comportamento

nel caso del trasporto privato l’ utente utilizza il proprio mezzo di trasporto su infrastrutture generalmente pubbliche e su queste deve ripsettare alcune norme essenzialmente dirette a garantire la sicurezza nel caso del trasporto privato l’ utente utilizza il proprio mezzo di trasporto su infrastrutture generalmente pubbliche e su queste deve ripsettare alcune norme essenzialmente dirette a garantire la sicurezza

Gestione di un sistema produttivo Possiamo distinguere tra: - Gestione finanziaria - Gestione delle attività

La gestione finanziaria di un’ azienda possiamo ritenerla oggetto di altre discipline; a noi potrà interessare solo per quel che riguarda le specifiche normative che attendono il finanziamento dei servizi pubblici di trasporto o delle infrastrutture. La gestione finanziaria di un’ azienda possiamo ritenerla oggetto di altre discipline; a noi potrà interessare solo per quel che riguarda le specifiche normative che attendono il finanziamento dei servizi pubblici di trasporto o delle infrastrutture.

Per gestione di un sistema (rete) di trasporto possiamo intendere: ► Gestione delle infrastrutture ► Gestione dei veicoli che le utilizzano ► Gestione di servizi di trasporto pubblico

finalità della gestione: ► ► manutenzione fisica ► ► ottimizzazione della funzionalità e delle prestazioni, anche in termini economici.

manutenzione (sarà oggetto di uno specifico approfondimento)

prestazioni infrastrutture ► ► tempo di permanenza dell’ utente nell’ infrastruttura ► ► capacità

per tempo di permanenza si intende ► ► Nel caso di infrastrutture lineari: il tempo di percorrenza dall’ origine alla destinazione ovvero tra due punti prefissati ► ► Nel caso di infrastrutture puntuali: il tempo necessario per compiere le operazioni previste all’ interno della stessa più l’ eventuale tempo di attesa

Il tempo di permanenza è funzione di: ► Infrastruttura ► Veicolo ► Utente (differenze tra sistema stradale e ferroviario)

Differenze concettuali nel calcolo dei tempi per l’ infrastruttura lineare o puntuale ► ► Analogia idraulica ► ► Teoria delle code

capacità Per capacità si intende il numero massimo di veicoli (o di persone o di tonnellate di merci) che l’ infrastruttura può “servire” nell’ unità di tempo

capacità Per le infrastutture lineari si intende il numero massimo di veicoli che può transitare attraverso una determinata sezione nell’ unità di tempo. La capacità dipende oltre che dalle caratteristiche della infrastruttura anche dal veicolo, dalla velocità del flusso, dalla guida del conducente.

capacità Per le infrastrutture puntuali il numero di veicoli che, nell’ unità di tempo, può transitare attraverso l’ impianto compiendo le operazioni previste. La capacità dipende oltrre che dalle caretteristiche dell’ infrastruttura anche dal comportamento dell’ utente, ma solo in casi particolari dalle caratteristiche del veicolo.

Calcolo capacità ► Per le infrastrutture lineari si usano metodi deterministici basati sui valori medi di velocità del flusso, caratteristiche del veicolo e del conducente. Chiaramente il grado di approssimazione dipende dalla dispersione dei suddetti valori; nelle infrastrutture ferroviarie dove le modalità di circolazione possono essere imposte così come le caratteristiche dei veicoli sono più omogenee i calcoli sono molto più precisi. ► Per le infrastrutture puntuali si usano metodi probabilistici.

gestione della rete stradale Gestione ordinaria: manutenzione pavimentazione e opere d’ arte Gestione straordinaria: adeguamento infrastrutturale per la sicurezza, nuove normative, realizzazione varianti

gestione della funzionalità ► Per la sicurezza: - segnaletica - segnaletica - impianti semaforici agli incroci ► Per la capacità: - regolazione semaforica - regolazione della circolazione - regolazione della circolazione - gestione della domanda del traffico privato

definizioni I ► volume di traffico  n. veicoli transitati nell’ unità di tempo ► capacità (C)= numero max di veicoli che possono transitare nell’ unità di tempo ► Distanziamento spaziale (D s ) = distanza tra sezioni omologhe del veicolo che precede a quello che segue

definizioni II ► Distanziamento temporale (D t ) = tempo intercorrente per il transito di sezioni omologhe di due veicoli ► Intervallo spaziale (I s ) = distanza tra la sezione anteriore del veicolo che precede e quella posteriore del veicolo che segue ► Intervallo temporale ….

definizioni III ►  = T / D t ► Capacità nominale (C o ) = T / D t min ► D t min = (I s min + L) / V ► I s min = spazio di frenatura + spazio percorso nei tempi morti ovviamente queste caratteristiche non sono mai costanti

spazio di frenatura minimo (massima efficienza teorica del sistema frenante) Dipende dal coefficiente di aderenza e dal quadrato della velocità: s approx = (  v 2 ) / (2gf a )

tempi morti ► ► tempi di azione e reazione del conducente ► ► tempi di azione e reazione del sistema frenante ► ► tempo necessario alla trasmissione e alla ricezione dell’ informazione

massimizzazione della capacità in impianti lineari ► minimizzazione spazi frenatuta ► minimizzazione tempi morti

utilizzazione delle infrastrutture (regolare numero utenti) ► Diminuzione utenza su una specifica infrastruttura o sistema ► Diminuzione domanda su una specifica coppia O-D

► Aumento del costo di spostamento agendo su:  Costi generali  Costi specifici ► Informazione all’utenza ► ► Leva tariffaria:   Tariffe sosta   Tassazione uso delle strade

Risultati aumento costi ► ► Sulla scelta modale ► ► Sul numero di spostamenti:   Diminuzione assoluta   Variazione della distribuzione spaziale   Variazione della distribuzione temporale

Autorità, enti, società di gestione ► ► Gestione delle sole infrastrutture ► ► Gestione del solo servizio ► ► Gestione di infrastrutture e servizio

Gestione delle infrastrutture ► Infrastrutture lineari (strade) ► infrastrutture puntuali  Enti proprietari: ► Enti territoriali ► Società in concessione

► Comune a tutte le proprietà è la manutenzione fisica ► Diverse invece sono le modalità e le finalità della gestione funzionale

Gestione funzionale ► Enti territoriale:  Ottimizzazione della rete anche per finalità collettive (es. riduzione inquinamento, priorità a modi particolari di mobilità)  Strumenti della regolazione: ► Piani di trasporto, piani di mobilità ecc. ► Regolazione della circolazione ► Piani tariffari

utilizzazione delle infrastrutture (regolare numero utenti) ► Diminuzione utenza ► Diminuzione domanda ► Aumento del costo di spostamento agendo su:  Costi generali  Costi specifici

► Informazione all’utenza ► ► Leva tariffaria:   Tariffe sosta   Tassazione uso delle strade

Risultati aumento costi ► ► Sulla scelta modale ► ► Sul numero di spostamenti:   Diminuzione assoluta   Variazione della distribuzione spaziale   Variazione della distribuzione temporale

Gestione funzionale ► Enti concessionari:  Massimizzazione degli introiti  Strumenti ► Leva tariffaria ► Servizi accessori e complemnetari

Gestione servizio ► Trasporto pubblico su gomma ► Trasporti marittimi ► Trasporti aerei

Gestione di infrastrutture e servizio Tradizionalmente le società ferroviarie hanno gestito sia le infrastrutture che i servizi: nuove normative, per favorire la concorrenza, hanno suddiviso le gestioni

Nel trasporto aereo e marittimo i porti e gli aeroporti infrastrutture puntuali hanno sempre società di gestione diverse dai gestori del servizio Nel trasporto su gomma le aziende gestiscono le infrastrutture elementari (fermate) e, talvolta quelle più complesse