PIANIFICAZIONE DEI TRASPORTI

Anno accademico 2023/2024 - Docente: GIOVANNI CALABRO'

Risultati di apprendimento attesi

Acquisire le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare i problemi tipici dell’Ingegneria dei Trasporti con un approccio di tipo sistemico, nella prospettiva della pianificazione integrata tra il sistema dei trasporti ed i sistemi urbani e territoriali.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento si svolge mediante un ciclo di lezioni frontali, esercitazioni in aula e seminari di approfondimento.

Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base di Analisi Matematica, Fisica e Pianificazione Territoriale

Frequenza lezioni

La frequenza ai corsi non è obbligatoria, tuttavia è vivamente consigliata perché facilita il percorso di apprendimento e la valutazione di merito dello studente. l’iscrizione al corso è obbligatoria sul sito studium.unict.it.

Contenuti del corso

Introduzione alla Pianificazione e all'Ingegneria dei Trasporti: Pianificazione dei Trasporti - Trasporti come sistema complesso - Trasporti e forma della città - Trasporti, accessibilità e inclusione sociale

Mobilità sostenibile: Sviluppo sostenibile - Trasporti ed Energia - Cambiamento climatico - Il futuro dei trasporti - il Mobility Management

Modi di Trasporto: le componenti - trasporto su strada - mobilità dolce e micromobilità - trasporto su ferrovia - trasporto su via d’acqua - trasporto aereo

Sistemi di trasporto collettivo: classificazione dei SdTC (autobus, filobus, tram, BRT, LRT, MRT, ferrovia urbana, Sistemi innovativi) - pianificazione, progetto e gestione dei SdTC - criteri di progettazione (grandezze di base - frequenza e diagramma di carico - distanza ottima tra fermate - progetto della rete - TOD) - seminario sul trasporto a domanda (DRT) e microsimulazione

Teoria del deflusso: capacità - Modello di Greenshields - Livello di Servizio

Meccanica della locomozione: propulsione - aderenza - Equazione generale del moto - resistenze al moto - motori a combustione interna - mobilità elettrica e a idrogeno

Domanda di trasporto: Zonizzazione - Matrice OD - Stima della domanda - modelli matematici, descrittivi e comportamentali - modelli di scelta discreta - Utilità aleatoria - modello Logit - Modello a 4 stadi 

Offerta di trasporto: grafo di rete - costo generalizzato di trasporto - Algoritmo di Dijkstra

Interazione domanda-offerta: Modelli di assegnazione - Reti congestionate e non - Equilibrio di rete - Principi di Wardrop -Tariffa ottima - seminario sulla microsimulazione del traffico

Pianificazione dei trasporti: architettura del processo di pianificazione - livello europeo, nazionale e regionale - livello locale (PUMS - PUT) - caso studio: Catania

Mobility Management: Piano Spostamenti Casa-Lavoro - caso studio:Unict

Interventi e Strategie per la Mobilità Sostenibile: sicurezza degli utenti della mobilità - interventi di traffic calming - soluzioni estese - strategie di regolazione - nuove tecnologie e ITS

Valutazione di un piano di trasportiValutazione di Impatto Ambientale (VIA) - Valutazione Ambientale Strategica (VAS)

Valutazione di un progetto di trasporti: Analisi Costi-Benefici - Analisi Multi Criteria

Testi di riferimento

  1. Dispense del corso fornite dal docente, disponibili su studium.unict.it
  2. Marino de Luca, Manuale di Pianificazione dei trasporti, Franco Angeli
  3. Vukan Vuchic, Urban Transit Systems and Technology, Wiley
  4. Juan Ortuzar e Luis Willumsen, Pianificazione dei sistemi di trasporto, Hoepli
  5. Stefano Ricci, Tecnica ed Economia dei Trasporti, Hoepli

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Fondamenti di Pianificazione e di Ingegneria dei TrasportiDispense del corso
2Modi di TrasportoDispense del corso;  Ricci, pp.1-20
3Sistemi di Trasporto CollettivoDispense del corso;  Vuchic, pp.45-90
4Teoria del DeflussoDispense del corso
5Meccanica della LocomozioneDispense del corso;  Ricci, pp.23-60
6Domanda di TrasportoDispense del corso;  de Luca, pp.131-148
7Offerta di TrasportoDispense del corso;  de Luca, pp.159-174
8Interazione Domanda-OffertaDispense del corso;  de Luca, pp.182-199
9Processo di Pianificazione dei TrasportiDispense del corso
10Mobility ManagementDispense del corso
11Interventi e Strategie per la Mobilità SostenibileDispense del corso
12Valutazione di un Progetto di TrasportiDispense del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Durante lo svolgimento delle lezioni viene svolta una prova in itinere, riguardante all'incirca un terzo del programma (si veda la "programmazione del corso" - argomenti da 2 a 5), che consiste in 8 quesiti teorici e 2 esercizi. L'esito positivo della prova in itinere consente di accedere direttamente ad una prova orale semplificata, nella quale viene verificata la conoscenza teorica degli argomenti trattati durante il corso ad esclusione di quelli già oggetto della suddetta prova.

Gli studenti che non sostengono o non superano la prova in itinere possono sostenere l’esame anche mediante un unico colloquio orale, volto a verificare la conoscenza teorica e pratica degli argomenti svolti durante il corso.

La valutazione dell'esame è basata sui seguenti criteri: livello di conoscenza degli argomenti richiesti, capacità espressiva e proprietà di linguaggio, capacità di applicare le conoscenze a semplici casi studio, capacità di collegamento dei diversi temi del programma di insegnamento, capacità di risoluzione di semplici problemi (calcolo dei flussi di una rete di trasporto, esercizi di meccanica della locomozione, criteri di progetto di una linea di trasporto collettivo, ecc.).

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: a garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento.

Modalità di iscrizione ad un appello d’esame: prenotazione sul Portale Studenti.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Ingegneria dei trasporti: l’evoluzione dei trasporti e della struttura della città - differenza tra mobilità e accessibilità - le 3 dimensioni della mobilità sostenibile - costi interni ed esterni - le componenti di un modo di trasporto - tipologie di piste ciclabili - vantaggi e svantaggi del trasporto ferroviario - possibili ruoli dei porti nel trasporto marittimo - layout aeroportuale

Sistemi di trasporto collettivo: Classificazione dei SdTC (sede, tecnologia, servizio, diffusione) - Vantaggi e svantaggi dei diversi SdTC - Relazioni tra trasporto collettivo e mobilità on-demand - Indicatori di prestazione dei SdTC - Le fasi della pianificazione di un SdTC - definizioni delle grandezze di base del trasporto collettivo - Definizioni (UdT, frequenza esercizio, flotta, dimensione flotta, intertempo, capacità, fattore di carico,…) - calcolo frequenza e intertempo servizio - calcolo dimensione flotta - verifica frequenza con metodo diagramma di carico - metodo frequenza ottima - distanza ottima tra le fermate - criteri di progettazione e forma della rete - relazione densità-km percorsi - concetto di TOD

Teoria del deflusso: Relazione fondamentale del traffico - Modello di Greenshields - Portata massima teorica - Livello di servizio di una strada

Meccanica della locomozione: condizione meccaniche per il moto - Aderenza stradale e ferroviaria - equazione generale del moto - resistenze al moto (ordinarie e accidentali) - curve caratteristiche del motore termico - motore ideale - vantaggi del motore elettrico

Analisi della domanda: Le fasi dello studio sulla mobilità di un’area - Area di studio e area di piano - Zonizzazione dell’area di studio - Matrici OD - Metodi di stima della domanda - Stima della domanda con modelli matematici - Stima della matrice OD con un modello gravitazionale - Modelli statistico descrittivi e modelli comportamentali - Teoria dell’utilità aleatoria - Modello Logit - Modello a 4 stadi (emissione, distribuzione, scelta modale, scelta del percorso)

Analisi dell’offerta: Definizione di modello di offerta - teoria dei grafi - costo generalizzato di trasporto - Definizione di percorso e di circuito - funzioni di costo di un arco - Indici di centralità

Modelli di assegnazione: scopo dei modelli di assegnazione - reti congestionate e non congestionate - Modelli di Network Loading - Modelli di User Equilibrium - Classificazione modelli di assegnazione - Equilibrio Domanda-Offerta - Principi di Wardrop - Calcolo della tariffa ottima - Algoritmo di Dijkstra - Paradosso di Braess

Pianificazione dei trasporti: definizione di pianificazione - i livelli della pianificazione - gli approcci alla pianificazione - gli attori coinvolti nel processo - la pianificazione dei trasporti a livello europeo, nazionale e regionale - la rete TEN-T - i livelli della progettazione secondo il Codice dei contratti pubblici - il PUMS (linee guida, obiettivi, partecipazione, monitoraggio) - il PUT (differenze con il PUMS) - definizione e misure di Mobility Management - contenuti di un PSCL

Interventi e strategie per la Mobilità sostenibile: interventi di traffic calming - strategie di regolazione - le tecnologie ITS per la mobilità

Valutazione dei progetti: principi e faci di una Analisi Costi-Benefici - analisi finanziaria ed economica - indicatori di una ACB - vantaggi e svantaggi dell’Analisi Multicriteria e confronto con ACB - Fasi di una AMC