A.a. 2015-16 Un modello integrato di progettazione dei sistemi di trasporto Prof. Ing. Bruno Montella.

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1 a.a. 2015-16 Un modello integrato di progettazione dei sistemi di trasporto Prof. Ing. Bruno Montella

2 La progettazione multimodale Un approccio multimodale, che cioè prenda in esame contemporaneamente più modalità, è necessario quando si sviluppano: Interventi che interessano più modi di trasporto; Interventi su un modo ma che influenzano più modalità.

3 Approcci nella Progettazione dei sistemi di trasporto Obiettivi e vincoli Scenario del sistema di attività Parametri del modello di offerta (rete) Modello di progetto dell’offerta Prestazioni ed impatti Valutazione Modello di simulazione del sistema Approccio “What to” Ipotesi di intervento Scenario del sistema di attività Parametri del modello di offerta (rete) Prestazioni ed impatti Valutazione Modello di simulazione del sistema Approccio “What if”

4 Modelli di progettazione multimodale Evoluzione dei modelli di progettazione e di assegnazione Modelli di progettazione (monomodale) trasporto individuale Modelli di progettazione (monomodale) trasporto collettivo Assegnazione monomodale Assegnazione multimodale Assegnazione diacronica Modelli di progettazione multimodale diacronica Assegnazione multimodale Assegnazione diacronica

5 Formulazione dei modelli di domanda dinamici within-day e day-to-day Modello di carico dinamico stocastico within-day Modello di domanda Aggiornamento delle utilità nella dinamica day-to-day  TT = Orario di arrivo (o partenza) desiderato TB = Tempo a bordoCFB = Comfort a bordo (grado di affollamento) TC = Tempo di trasbordoESP = Penalità di anticipo NT = Numero di trasbordiLSP = Penalità di ritardo h = flusso MC = Costo monetario r = corsa

6 Formulazione del modello generale di progetto multimodale di rete [ y a ^, s a ^, y b ^, g a ^,  b ^, Cap b ^, t a ^, t b ^ ] = = arg min Z ( y a, s a, y b, g a,  b, Cap b, t a, t b, f a *, f b *, f p * ) y a  S ya, y b  S yb, s a  S sa g b  S gb,  b  S  b, Cap b  S Capb t a  S ta, t b  S tb soggetto a : [ f a *, f b *, f p *, C sistema ] =  ( C a, C b, C p ) con:f a *  S fa f b *  S fb f p *  S fp

7 Il modello generale di progettazione multimodale [ y a (t)^, y p (t)^, y ped (t)^ ] = arg min Z ( y a (t), y p (t), y ped (t), f a (t), f p (t), f ped (t) ) arg min Z ( y a (t), y p (t), y ped (t), f a (t), f p (t), f ped (t) ) y a  S ya, y b  S yb, y a  S ya, y b  S yb, t a  S ta, t b  S tb t a  S ta, t b  S tb soggetto a : [ f a (t), f b (t), f p (t) ] = =  ( C a ( f a (t-1), f p (t-1), f ped (t-1) ), C p ( f a (t-1), f p (t-1), f ped (t-1) ), C ped ) =  ( C a ( f a (t-1), f p (t-1), f ped (t-1) ), C p ( f a (t-1), f p (t-1), f ped (t-1) ), C ped ) con:f a (t)  S fa ; f p (t)  S fp ; f ped (t)  S fped

8 Diagramma del modello generale di progetto multimodale di rete

9 Sottomodelli (1)

10 Sottomodelli (2)

11 Domanda elastica sul Multimodale Un modello di assegnazione a domanda elastica è multimodale se: I modelli di domanda sono elastici almeno rispetto la scelta modale; Almeno due sistemi di trasporto sono assunti congestionati (i costi dipendono dai flussi). Un problema di assegnazione multimodale si presenta quando è necessario stimare i flussi di utenti su differenti sistemi di trasporto

12 Il modello di assegnazione multimodale - Modello di offerta (funzioni di costo) - Funzioni di costo t. individuale (Arco running, intersezione e parcheggio) Funzioni di costo t. pedonale Funzioni di costo archi di attesa t. collettivo Funzioni di costo archi non condivisi t. collettivo Funzioni di costo archi condivisi t. collettivo

13 Modello di iperrete Funzione di costo degli archi modali:

14 Il modello di carico dinamico stocastico su iperrete Modello di carico dinamico stocastico su iperrete Modello di scelta del percorso su iperrete  TT = Orario di arrivo (o partenza) desiderato TB = Tempo a bordo TC = Tempo di trasbordo NT = Numero di trasbordi MC = Costo monetario CFB = Comfort a bordo (grado di affollamento) ESP = Penalità di anticipo LSP = Penalità di ritardo h = flusso r = corsa

15 Ferro diacronico/sincronico Bus diacronico Bus sincronico Pedonale Nuovo modello dinamico su iperrete per l’assegnazione multimodale O D M Taxi Privato P&R

16 Il modello di assegnazione multimodale - Relazioni vettoriali - m = modalità i = categoria di utente V = utilità sistematica del percorso   = coefficiente moltiplicativo A = matrice incidenza archi-percorsi c = costi d’arco f = flussi d’arco C NA = costi di percorso non additivi W = utilità sistematica del modo   = coefficiente moltiplicativo s = variabile di soddisfazione W = coefficiente specifico dell’alternativa d m = domanda per la modalità m P m = probabilità di scelta modale d = domanda totale (tutti i modi) F = flusso di percorso P k = probabilità di scelta del percorso

17 Schema dell’algoritmo (Iperrete) Definizione dei percorsi Test di arresto STOP Trasporto collettivo: Pesi Vettore dei costi Trasporto individuale: Flussi Trasporto individuale: Pesi Trasporto collettivo: Flussi Vettore dei flussi iniziale Trasporto collettivo: nuovo vettore dei costi Vettore dei costi iniziale Nuovo vettore dei flussi