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ECONOMIA DEI TRASPORTI E DEI SISTEMI LOGISTICI

ECONOMIA DEI TRASPORTI E DEI SISTEMI LOGISTICI. Lezioni n. 15 e n. 16 La difficoltà non sta nel credere nelle nuove idee, ma nel fuggire dalle vecchie. J.M. Keynes Anno Accademico 2013 -2014 . LA PIANIFICAZIONE nel TPL. LA PIANIFICAZIONE nel TPL (interazione trasporti & territorio).

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ECONOMIA DEI TRASPORTI E DEI SISTEMI LOGISTICI

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Presentation Transcript


  1. ECONOMIA DEI TRASPORTI E DEI SISTEMI LOGISTICI Lezioni n. 15 e n. 16 La difficoltà non sta nel credere nelle nuove idee, ma nel fuggire dalle vecchie. J.M. Keynes Anno Accademico 2013 -2014

  2. LA PIANIFICAZIONE nel TPL

  3. LA PIANIFICAZIONE nel TPL (interazione trasporti & territorio) Il territorio è il luogo in cui si declinano le azioni umane che esprimono una DOMANDA DI MOBILITÀ cui va riconosciuto un CARATTERE DERIVATO rispetto alle azioni stesse. La pianificazione territoriale persegue l’obiettivo di definire l’assetto di un determinato ambito spaziale assumendo le sue caratteristiche peculiari. In tale contesto si definisce un LAND-USE e si realizze-ranno infrastrutture previa individuazione di uno sche-ma di mobilità (persone e merci) con un approccio tipico della tecnica dell’analisi degli scenari.

  4. TRASPORTI & TERRITORIO • Nella pianificazione si simulano delle previsioni condizionate a una realtà cui si vuole pervenire; in tale quadro il nostro interesse è limitato alla pianificazione dei trasporti di persone. • Il compito della pianificazione dei trasporti consiste nel progettare un sistema in grado di stimare la DOMANDA DI MOBILITÀ effettiva e potenziale conciliandola con l’assetto territoriale e con il sistema dell’offerta.

  5. VALENZE DELLA PIANIFICAZIONE nel TPL • STRATEGICA - prevede interventi a lungo termine (10-20 anni) e infrastrutture (livello nazionale/internazionale); • TATTICA - ovvero con un obiettivo a breve/medio termine (livello regionale); • OPERATIVA - concretizza interventi sul sistema in tempi brevi.

  6. FASI DELPROGETTO DI PIANIFICAZIONE • Studio di prefattibilità; • Studio di fattibilità; • Proposta di piano.

  7. L’IMPIEGO DEI MODELLI Per effettuare la stima della domanda si ricorre all’impiego di modelli con cui approfondire il tema della mobilità in termini quantitativi e qualitativi istituendo una relazione matematica tra l’offerta di trasporto e le necessità di spostamento (domanda) I MODELLI SONO UNA RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA ED ESSENZIALE DELLA REALTÀ E COSTITUISCONO UNO STRUMENTO MEDIANTE IL QUALE ANALIZZARE MATEMATICAMENTE UN FENOMENO. STIMATA LA DOMANDA SI PROCEDE ALLA VERIFICA DEL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DI TRASPORTO

  8. PASSI DELLA FASE MODELLISTICA FORMULAZIONE DEL MODELLO: tipologia, struttura, funzioni, variabili. CALIBRAZIONE: determinazione dei parametri che ottimizzano il modello rendendolo idoneo a rappresentare la realtà VALIDAZIONE: verifica del modello rispetto alla realtà

  9. MYBUSSTOP

  10. PIANIFICAZIONE DEL Tpl passi • Individuazione/delimitazione dell’area in studio; • Zonizzazione dell’area in studio; • Definizione dell’offerta del sistema di trasporti; • Verifica dell’interazione tra domanda e offerta con riferimento ai flussi di traffico sulla rete.

  11. LA STIMA DELLA DOMANDA DI MOBILITÀ • DA INDAGINI CAMPIONARIE dirette sugli spostamenti che si effettuano nell’area oggetto di studio al fine di ricavarne la matrice origine/destinazione (O/D). • DA MODELLI MATEMATICI che costituiscono una rappresentazione della realtà in forma più semplificata e come tale più adatta a esplicitare una astrazione della realtà .

  12. AREA IN STUDIO - ZONIZZAZIONE • Individua l’area COME SISTEMA TERRITORIALE che sarà oggetto di modellazione. All’interno del suo confine (cordone) si presume che dovrà realizzarsi la maggior parte dei fenomeni riguardanti la mobilità. • La ZONIZZAZIONE consiste nella suddivisione in forma discreta dell’area in studio in areole/zone che esprimono il territorio e rappresentano le unità elementari minime cui riferire spazialmente il piano e costituiscono la scala di riferimento dei suoi obiettivi (ogni zona dispone di un centroide - baricentro)

  13. DISCRETIZZAZIONE DELL’AREA IN STUDIO

  14. ESEMPI DI ZONIZZAZIONE macro area micro area

  15. PROCEDURE DI ZONIZZAZIONE NON ESISTE UNA REGOLA GENERALE PER EFFETTUARE LA ZONIZZAZIONE MA PRINCIPI COMUNI CUI ATTENERSI: • fare COMBACIARE le zone con gli elementi costitutivi del territorio nei suoi aspetti orografici e infrastrutturali; • restare entro i CONFINI AMMINISTRATIVI del territorio; • definire ZONE OMOGENEE secondo le rispettive specificità e il land -use; • tenere conto di eventuali zonizzazioni di STUDI PRECEDENTI; • LIMITARE LA DIMENSIONE delle zone considerando un possibile riaccorpamento futuro. Dal punto di vista operativo le zone si disegnano riunendo le PARTICELLE CENSUARIE ISTAT.

  16. MATRICE ORIGINE/DESTINAZIONEsi riportano nelle righe e nelle colonne le varie zone e/o centroidi per evidenziare le tipologie di movimenti interessanti l’area in studio.

  17. LA MATRICE O/D VIENE ASSOCIATA AL GRAFO DELLA RETEper descrivere matematicamente i dati che saranno successivamente elaborati

  18. TIPOLOGIE DI MATRICI SI POSSONO AVERE DIVERSE TIPOLOGIE DI MATRICI O/D: • di ORDINE TEMPORALE (ora, fascia oraria, giorno, mese, anno; • di TEMPO DI RIFERIMENTO (ora di punta, giorno della settimana ecc…; • di MODO di spostamento ( bici, auto, bus); • di MOTIVI DI SPOSTAMENTO ( casa-lavoro, casa-scuola, casa-acquisti ecc..); Le matrici possono essere combinate tra loro secondo le esigenze …: • o/d di tutti i modi di trasporto; • o/d solo auto/giorni; • ecc…

  19. PERCHÉ I GRAFI Il GRAFO è uno strumento che permette di effettuare ottimizzazioni simulando una rete in cui i nodi rappresentano gli incroci o località significative (es.: fermate del trasporto pubblico) e gli archi le strade. Per descrivere un flusso di rete si procede assegnando un certo valore ai nodi ed un costo agli archi. In ordine ai costi si ricorre al concetto di : COSTO GENERALIZZATO

  20. COSTO GENERALIZZATO È il costo percepito dagli utenti per percorrere archi e nodi sul percorso O/D comprendente, oltre ai costi del veicolo (fissi e variabili) le eventuali tariffe di accesso e/o pedaggi, il valore del tempo totale di viaggio: CG ab =α1VO . td2d + α2 T + α3 CV + α4 K +….. CG costo generalizzato VO valore unitario tempo (commuting time) T tariffe d’accesso e pedaggi CV costi variabili consumi etc.. K comfort …….. altro

  21. INDAGINI DIRETTE POPOLAZIONE, ATTIVITÀ ECONOMICHE CONNESSE CON LA MOBILITÀ, MOTORIZZAZIONE, PARCHEGGI, SISTEMI DI TRASPORTO PRESENTI. Attraverso indagini con interviste a campione (a domicilio, in fabbrica, al cordone..) riguardanti: • trasporti pubblici • veicoli commerciali • volumi di traffico • Parcheggi e domanda di sosta.

  22. DIMENSIONI DEL CAMPIONAMENTOsi segue la prassi indicata dal Bureau of Pubblic Roads (USA) che tiene conto delle dimensioni delle città

  23. LE INDAGINI ORIGINE /DESTINAZIONE (O/D) particolarità POICHÉ LE INDAGINI O/D SONO COSTOSE – POSSONO RAGGIUNGERE ANCHE 1/4, 1/5 DELLA SPESA TOTALE non si applica la stessa dimensione di campionamento per tutta l’area ma si utilizzano tassi inferiori secondo a densità dell’insediamento delle varie zone.

  24. STRUMENTI STATISTICI PER LA STIMA DELLA DOMANDA DI MOBILITÀ SI POSSONO IMPIEGARE QUELLE CHE VENGONO DEFINITE MISURE DI CENTRALITÀ: • MEDIA: fornisce il valore medio di una distribuzione di frequenza • MEDIANA: fornisce un indice di centralità più attendibile della media nel caso di valori discreti, non quantitativi, che divergono dalla media - pari dispari • MODA: indica le modalità cui è associata la frequenza assoluta, relativa o percentuale che ha maggior frequenza delle altre

  25. STRUMENTI STATISTICI 2 • MEDIA PONDERATA: da impiegare quando i fenomeni in esame hanno diverse consistenze INDICI DI DISPERSIONE: da utilizzare quando le unità in esame hanno la tendenza ad assumere diverse modalità tra loro: • Varianza • Covarianza • Indice di Gini per sintetizzare Il grado di concentrazione

  26. Il risultato delle indagini consente di ottenere:GLI SCHEMI DI MOVIMENTOnell’area INTERNI IN ENTRATA IN USCITA DI ATTRAVERSAMENTO

  27. ALLO SCHEMA DEI MOVIMENTI SI CERCA DI FAR CORRISPONDERE L’OFFERTA DI TRASPORTO

  28. MODELLI DI DOMANDA L’analisi della domanda utilizza i dati raccolti facendo ricorso a modelli che permettono di simulare le situazioni che si possono ipotizzare come relazione matematica tra la domanda e il sistema dei trasporti. Si impiegano modelli : • AGGREGATI • DISAGGREGATI La differenza tra le due metodiche riguarda il tipo di osservazione che, nel primo caso, prende in esame il comportamento/spostamento di un INSIEME DI UTENTI che costituiscono un flusso mentre, nel secondo, considera il comportamento del SINGOLO UTENTE.

  29. MODELLI per tipo di DOMANDA STIMA DELLA MOBILITÀ URBANA: in questo caso si impiegano modelli a più stadi, di tipo comportamentale o misti. STIMA DELLA MOBILITÀ EXTRAURBANA: in questo caso si utilizzano modelli di tipo gravitazionale

  30. MODELLI AGGREGATI FORNISCONO DATI RELATIVI A: • quanti spostamenti • verso quale destinazione • con quale mezzo • con quale percorso I l modello più usato per lo studio della mobilità urbana é quello detto a quattro stadi

  31. IL MODELLO A QUATTRO STADI • GENERAZIONE/ATTRAZIONE: quanti movimenti in un arco temporale • DISTRIBUZIONE: come si ripartiscono i movimenti • RIPARTIZIONE MODALE: quale mezzo/modo s’impiega • ASSEGNAZIONE: quale percorso

  32. MODELLO DI GENERAZIONE DEI MOVIMENTI Finalizzato a stimare i potenziali di generazione ed attrazione inerenti i MOTIVI di spostamento per le zone in esame ovvero la quantità di viaggi in un dato periodo e fascia oraria. La generazione dei movimenti è influenzata da:dosh = ∑c no c . mc soh dosh - numero spostamenti dall’origine o con scopo s c - categoria di utenti no (c) - numero persone per categoria mc - indice di categoria

  33. MODELLI DI GENERAZIONE • REGRESSIONE dopo aver istituito una relazione tra gli spostamenti e i particolari soggetti che li effettuano, analizza i parametri per stabilire una relazione lineare; • ANALISI PER GRUPPI si propone di formare, sulla base di peculiarità osservate, gruppi omogenei (famiglie, imprese….)ipotizzando che generino uguali spostamenti per dati motivi; sui dati ottenuti si effettua una regressione.

  34. ALLE ORIGINI DELLA GRAVITAZIONE

  35. MODELLO DI DISTRIBUZIONE Consiste nella ripartizione spaziale degli spostamenti stimati nella fase precedente fra tutte le possibili destinazioni. A tale fase si applicano modelli: • GRAVITAZIONALI che impiegano la formula della legge di gravitazione universale MEMENTO LA LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE AFFERMA CHE DUE CORPI SI ATTRAGGONO CON UNA FORZA DI INTENSITÀ DIRETTAMENTE PROPORZIONALE AL PRODOTTO DELLE LORO MASSE E INVERSAMENTE PROPORZIONALE AL QUADRATO DELLA LORO DISTANZA. Considerano gli spostamenti in funzione della popolazione, delle attività localizzate sul territorio e le relative distanze (es: zone molto popolate hanno una massa maggiore)

  36. MODELLO DI DISTRIBUZIONE (2) • a fattore di crescita in cui vengono applicati tassi di sviluppo alla situazione dei movimenti attuali per determinare i movimenti futuri. Fanno parte di questa metodica: • metodo dei fattori uniformi • metodo del fattore medio • metodo Fratar • metodo Detroit • modelli di entropia derivano dall’applicazione del secondo principio della termodinamica e sono finalizzati alla stima della probabilità di flussi di movimenti su un territorio delimitato in zone.

  37. TIPOLOGIE DI MOVIMENTI • Casa-lavoro • Casa-scuola • Aquisto di beni • Svago • Altri motivi Nella pianificazione formano oggetto di studio i movimenti sistemici ma occorre considerare che, con i nuovi stili di vita, si stanno affermando movimenti di tipo erratico anche per esigenze di spostamento ricorrenti .

  38. MODAL SPLIT (scelta modale) Consiste nella valutazione di quanti viaggi verranno effettuati con i diversi modi di trasporto disponibili per ogni origine/destinazione rilevando anche le caratteristiche: • del viaggio; • dei viaggiatori; • del sistema dei trasporti.

  39. MODAL SPLIT (2) In questa fase si stima la scelta del modo di trasporto nelle varie relazioni O/D facendo ricorso a modelli comportamentali che derivano dalla teoria dell’utilità aleatoria e simulano la scelta di un decisore razionale ossia un consumatore che massimizza la sua utilità minimizzando il costo generalizzato, il tempo e massimizzando la sicurezza, il comfort, questi modelli Questi modelli rivestono particolare interesse in quanto i flussi di domanda non sono altro che la sommatoria delle schede di domanda individuale

  40. FUNZIONE MODELLI COMPORTAMENTALI DEL MODAL SPLIT • fare o meno lo spostamento; • per un certo motivo; • in una fascia oraria; • con una destinazione; • utilizzando quale percorso; • con quale mezzo.

  41. ASSEGNAZIONE Colloca i movimenti ad un determinato percorso evidenziando i flussi sugli archi utilizzati per gli spostamenti. Il modello presuppone la razionalità dell’utente che effettuerà la scelta dell’itinerario migliore sotto il profilo del tempo impiegato e/o del costo generalizzato. Tale modello simula l’interazione tra domanda e offerta e permette di stimare i flussi di utenti e le performances degli elementi che costituiscono il sistema offerta. Si impiegano modelli deterministici o stocastici.

  42. MODELLI DI ASSEGNAZIONE • modello DNL (Deterministic Network Loading): modello di assegnazione a costi costanti per reti non congestionate e utilità percepita di tipo deterministico; la distribuzione del traffico avviene secondo il principio di Wardrop (in condizioni di equilibrio nessun utente può ridurre il suo costo cambiando unilateralmente percorso) • modello SNL (Stochastic Network Loading): modello di assegnazione a costi costanti per reti non congestionate e utilità percepita di tipo stocastico; • modello DUE (Deterministic User Equilibrium): modello di assegnazione con flussi di domanda, di percorso e di arco congruenti con i relativi costi per reti congestionate e utilità percepita di tipo deterministico;

  43. MODELLI DI ASSEGNAZIONE (2) • modello SUE (Stocastic User Equilibrium): modello di assegnazione con flussi di domanda, di percorso e di arco congruenti con i relativi costi per reti congestionate e utilità percepita di tipo stocastico; • modello DDP (Deterministic Dynamic Process): modello di assegnazione con flussi di domanda, di percorso e di arco incongruenti con i relativi costi per reti congestionate e utilità percepita di tipo deterministico; • modello SDP (Stocastic Dynamic Process):modello di assegnazione con flussi di domanda, di percorso e di arco incongruenti con i relativi costi per reti congestionate e utilità percepita di tipo stocastico. Fonte Ing. F. Crocco UNICAL

  44. MODELLI COMPORTAMENTALI BASATI SULLA TEORIA DI UTILITÀ ALEATORIA (disaggregati) Simulano le scelte di un decisore razionale che massimizza la sua utilità. (Domencich e Mc Fadden – Nobel per l’economia 2000) Sono utili perché i flussi di domanda risultano dall’aggregazione di scelte individuali : (diverse dimensioni di scelta) • fare o meno uno spostamento • per un certo motivo • verso quale destinazione • con quale modo • utilizzando quale percorso

  45. MODELLI COMPORTAMENTALI SI BASANO SULLE SEGUENTI IPOTESI: • l’utente dispone di un NUMERO FINITO DI ALTERNATIVE per tale motivo questi modelli vengono detti a SCELTA DISCRETA; • l’utente é un DECISORE RAZIONALE, che sceglie tra diverse alternative a disposizione con l’obiettivo di massimizzare il valore di utilità che associa ad ogni alternativa. Il decisore i associa a ciascuna alternativa j del suo insieme di scelte Iiuna utilità percepita Uije sceglie l’alternativa che la massimizza in base agli attributi propri dell’alternativa stessa misurabili e confrontati con quelli delle altre alternative.

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