I servizi di TPL su ferro e autobus: metodologia per un benchmark di efficienza. Autori: A. Avenali, G. Catalano, G. Matteucci

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1 I servizi di TPL su ferro e autobus: metodologia per un benchmark di efficienza Autori: A. Avenali, G. Catalano, G. Matteucci

2 Agenda 1. Quadro generale 2. Impostazione dell analisi 3. Il metodo di analisi 4. Il modello di costo standard 4.1 Il modello di costo dei servizi TPL su autobus 4.2 Il modello di costo dei servizi TPL su ferro 5. I risultati dell analisi 5.1 Casi di studio: alcune possibili tipologie di servizio 5.2 Simulazioni 6. Riflessioni conclusive Pagina 2

3 1. Quadro generale Pagina 3

4 Obiettivi dell analisi Il lavoro ha l obiettivo di fornire un metodo che, applicando modelli di costo efficiente ai servizi ferroviari regionali e ai servizi su autobus, sia di guida alla programmazione dei servizi di trasporto pubblico locale. La metodologia presentata permette di individuare, tenendo opportunamente conto dei costi, la modalità di servizio più efficiente dato il livello e le caratteristiche della domanda. L analisi prende in considerazione in modo molto approfondito le caratteristiche di contesto in cui l offerta del servizio di TPL viene effettuata (velocità commerciale, capillarità della rete, flusso di passeggeri nell ora di picco etc.). Pagina 4

5 Ripartizione del traffico tra le varie modalità di trasporto (UE-27) La quota modale della ferrovia nel trasporto passeggeri ha subito dagli anni 90 un progressivo declino per effetto della concorrenza esercitata dal trasporto su gomma per le brevi e medie distanze, e da quello aereo sulle lunghe distanze (con una leggera ripresa nell ultimo decennio). Fonte: ART - Primo Rapporto Annuale al Parlamento Pagina 5

6 Ripartizione del traffico tra le varie modalità di trasporto (UE-15) Rispetto alla media europea, l Italia presenta un minor ricorso alla mobilità privata (con una quota modale dell uso degli autoveicoli dell 81,2%) e un maggior impiego della mobilità pubblica urbana su gomma (12,6%), mentre inferiore alla media europea è l uso di treni (5,3%) e metropolitane (0,9%). Fonte: ART - Primo Rapporto Annuale al Parlamento Pagina 6

7 La spesa pubblica per il TPL Treni*km Bus*km Totale 20 Regioni , ,91 Corrispettivi TPL contratti di servizio ( ) - anno 2012 Ferro Autobus e altri modi Tutte le modalità Totale 20 Regioni , , ,15 Entrate Statali ( ) - anno 2012 Corrispettivi TPL Fondo TPL* Differenza Totale 20 Regioni , , ,15 * al netto della quota Osservatorio fonti: ANAV, ASSTRA, Osservatorio TPL, Relazione Annuale al Parlamento 2014 ed elaborazioni Sapienza Pagina 7

8 2. Impostazione dell analisi Pagina 8

9 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (1) Costo del servizio di trasporto: Costi di esercizio Costi generali Costo del capitale investito Costi dell infrastruttura: I costi di circolazione e i costi di manutenzione ordinaria (comprensivi di limitati interventi di natura straordinaria) e quota parte dei costi generali Esclusi: Costi di investimento nell infrastruttura e i costi di manutenzione straordinaria Costi dovuti a esternalità negative: Autobus Sulla congestione della rete Sulla linearità del tracciato ferroviario (dovute alla maggiore tortuosità del tracciato stradale) Sull ambiente Servizi ferroviari Sulla riprogrammazione dei servizi Esclusi: Esternalità negative sulla incidentalità Pagina 9

10 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (2) Sia per gli autobus che per i treni è necessario prevedere anche il consumo dell infrastruttura (cioè il suo costo di utilizzo). Teoricamente sarebbe necessario considerare due rilevanti aggregati di costo: 1. Costi di circolazione e manutenzione ordinaria (comprensivi di limitati interventi di natura straordinaria) e quota parte dei costi generali. 2. Manutenzione straordinaria, consumo degli investimenti infrastrutturali (con vita utile di circa anni), costo economico del capitale e quota parte dei costi generali. In questa analisi, gli investimenti infrastrutturali e la loro manutenzione straordinaria non vengono considerati In Italia tali costi sono sempre stati finanziati con fonti diverse dal FNT (fondi per investimenti, fondi europei, ecc.) Pagina 10

11 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (3) I servizi su autobus condividono l infrastruttura con altri veicoli: 1. I costi di circolazione e manutenzione ordinaria (comprensivi di limitati interventi di natura straordinaria) sono condivisi con gli altri veicoli che la utilizzano 2. Il livello di condivisione dipende dalla tipologia di strada I servizi ferroviari regionali per passeggeri e merci hanno l infrastruttura dedicata (in particolare, sulla rete delle ferrovie ex concesse il traffico merci è sostanzialmente assente) Pagina 11

12 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (4) Esternalità di congestione della rete: I bus usano risorse rivali condivise con altri veicoli Una maggiore presenza di autobus sulle strade, a parità di altri mezzi presenti, può incrementare anche significativamente il livello di congestione Il costo del servizio su autobus viene incrementato del costo teorico dell esternalità negativa sul livello di congestione Pagina 12

13 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (5) Le esternalità negative sulla congestione generate dai servizi su autobus sono parzialmente internalizzate in termini di costo, effettuando il confronto ferro-gomma considerando Un decremento della velocità commerciale per i servizi su autobus La velocità commerciale media servizi prevalentemente extraurbani su autobus [27-56] La velocità commerciale media servizi passeggeri regionali su ferro [33-72] La velocità commerciale minima su ferro è circa il 22% più alta di quella minima su autobus La velocità commerciale massima su ferro è circa il 28% più alta di quella massima su autobus Le esternalità negative sulla linearità del percorso generate dai servizi su autobus sono parzialmente internalizzate in termini di costo, effettuando il confronto ferro-gomma considerando Un incremento della distanza del percorso da O a D per gli autobus Pertanto, i confronti vengono effettuati sia a parità di velocità commerciale che di distanza OD, sia con velocità commerciale su autobus che si riduce rispetto a quella del treno e/o con distanza OD per autobus che si incrementa rispetto a quella del treno Pagina 13

14 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (6) Esternalità negative sull ambiente generate dai servizi su autobus a gasolio Nell analisi si considerano autobus extraurbani a gasolio Le esternalità ambientali sono modellate attraverso un delta costo da aggiungere al costo del servizio su autobus Tuttavia, l accisa sull elettricità è un valore (differenziato in base agli usi e agli scaglioni di consumo) che non è legato ai costi esterni ambientali delle fonti energetiche/tipologie di impianti utilizzati per la produzione di energia elettrica Pertanto per treni elettrici il costo delle esternalità ambientali è probabilmente sottostimato Pagina 14

15 Il perimetro dei costi ai fini del confronto (7) Esternalità negative sulla riprogrammazione La struttura di rete ferroviaria è rigida e non può essere nel tempo riadattata alle variazioni della domanda (se non in termini di frequenza e di fermate) I servizi su autobus sono molto più flessibili nell essere riadattati a variazioni (anche significative) della domanda, sia in termini di frequenza, di fermate e di percorsi Tale flessibilità andrebbe valorizzata e il costo dei treni dovrebbe essere incrementato per l esternalità negativa sulla riprogrammazione In linea di principio ci si può aspettare che più si utilizzano autobus e più la domanda potrebbe essere servita incrementando il load factor medio Si potrebbe pertanto considerare che: Load factor medio autobus >> Load factor medio treno Tuttavia i confronti tra ferro e gomma sono effettuati assumendo parità di load factor medio tra le due modalità di servizio Pagina 15

16 3. Il metodo di analisi Pagina 16

17 Metodo di analisi Determinazione della domanda OD Determinazione dell offerta con il servizio ferroviario Determinazione dell offerta con il servizio su autobus Applicazione del modello di costo del servizio ferroviario Applicazione del modello di costo del servizio su autobus Costo del servizio ferroviario Costo del servizio su autobus Confronto Pagina 17

18 Metodo di analisi Il confronto presuppone che entrambi i servizi siano erogati in condizioni di efficienza produttiva media In una fase di riprogrammazione l analisi economica andrebbe effettuata tenendo conto anche dei costi effettivi che in una determinata area si sostengono per i servizi studiati Pagina 18

19 Determinazione della domanda sulla tratta OD (1) La domanda di trasporto lungo la tratta OD viene descritta da due grandezze: 1. I passeggeri medi previsti nelle ore di picco (Pass*km-picco) sulla tratta OD 2. I passeggeri medi previsti nelle ore fuori picco (Pass*km- fuori picco) sulla tratta OD Ipotesi del modello: ogni passeggero effettua in media la metà dei km della distanza OD A partire dalla lunghezza della tratta OD e da queste due grandezze si calcolano 1. i passeggeri*km previsti in un giorno 2. I passeggeri*km previsti nell anno (360 giorni) Pagina 19

20 Determinazione della domanda sulla tratta OD (2) Alcuni esempi di domanda con 2 picchi al giorno in 12 ore di servizio Pagina 20

21 Determinazione dell offerta (1) Le due modalità a confronto per ogni corsa offrono un numero di posti a sedere molto diversi Circa 45 posti a sedere per autobus extraurbano Tra i 120 e 540 posti a sedere per i treni Pertanto, per effettuare il confronto non ha senso considerare il costo per corsa*km (bus*km o treno*km), ha invece senso considerare per ciascuna modalità il costo per posto*km Il costo totale per ciascuna modalità L offerta viene modellata in funzione dei posti*km Pagina 21

22 Determinazione dell offerta (2) L offerta nell ora di picco viene dimensionata in funzione della domanda di picco e assumendo un load factor di picco (LFP) elevato (ad esempio 80% - 90%) L offerta nell anno viene dimensionata in funzione della domanda complessiva e assumendo un load factor medio (LFM) di valore anche basso (ad esempio 30% - 40%) In linea di principio ci si può aspettare che più si utilizzano veicoli piccoli e più la domanda potrebbe essere servita incrementando il load factor medio (a parità di load factor di picco) Si potrebbe pertanto considerare che: LFM autobus 45 posti >> LFM treno 120 posti > > LFM treno 540 posti Tuttavia i confronti sono effettuati assumendo parità di load factor di picco e load factor medio per qualsiasi tipologia di veicolo utilizzato Pagina 22

23 4. Il modello di costo standard Pagina 23

24 Il costo standard del servizio Il costo standard riflette il costo del servizio, opportunamente specificato e erogato a prestabiliti livelli di qualità, assumendo condizioni operative efficienti Funzione che, in base a selezionate grandezze che caratterizzano il servizio, restituisca il costo totale efficiente del servizio output q CS q Il confronto tra le due modalità di servizio viene effettuato ipotizzando operatori efficienti (caratterizzati da costi efficienti) Pagina 24

25 I costi da riconoscere Costi necessari e sufficienti a produrre il servizio in totale autonomia Tutti i fattori della produzione devono essere contemplati Gli operatori sono imprese non si può tralasciare un input fondamentale e cioè il capitale (di rischio e oneroso) Legge di stabilità per il 2014, n. 147/2013, art. 1, comma 84 Nella determinazione del costo standard per unità di servizio prodotta, espressa in chilometri, per ciascuna modalità di trasporto, si tiene conto [ ] dell'ammodernamento del materiale rotabile e di un ragionevole margine di utile. Pagina 25

26 Criteri di classificazione dei costi La configurazione di costo utilizzata è quella derivante da una logica di produzione industriale Tutte le risorse necessarie vengono remunerate deve essere garantita l autonomia dell operatore COSTO INDUSTRIALE DELLA PRODUZIONE + COSTI GENERALI + COSTO DEL CAPITALE (PRE-TASSE) = COSTO ECONOMICO Pagina 26

27 Il costo del capitale (1) Capitale Investito Netto (CIN) Capitale di Rischio (E) Capitale di Debito (D) Il costo medio ponderato del capitale (WACC) misura il livello minimo del rendimento del capitale investito netto che l'azienda deve generare per remunerare gli azionisti, gli altri fornitori di capitale oneroso e a far fronte agli obblighi tributari (WACC ante-imposte). Autolinee - WACC pre =8.82% Ferroviario - WACC pre =9.67% WACC post = R E WACC pre = WACCpost 1 T E D + E + 1 T IRES R D D D + E Pagina 27

28 Il costo del capitale (2) Per i servizi su autobus il CIN è approssimato con il costo storico rivalutato del materiale rotabile Per i servizi su ferrovie il CIN è approssimato con il costo storico rivalutato del materiale rotabile e degli impianti Il dimensionamento della flotta è effettuato in base alla domanda di picco e load factor di picco Per i servizi su ferrovie sono stati utilizzati treni tutti uguali Materiale rotabile nuovo Anzianità pari alla metà della vita utile (7.5 anni per autobus e 15 anni per treni) Pagina 28

29 Il modello adottato La variabilità dei costi unitari dei diversi servizi di tpl viene spiegata per ciascuna modalità di servizio attraverso analisi statistiche multivariate L analisi statistiche multivariate individuano per ciascuna modalità di servizio relazioni lineari a tratti o relazioni lineari tra il costo standard per unità di servizio, e le seguenti variabili esplicative Velocità commerciale Numero di veicoli-km di servizio Grado di ammodernamento del parco rotabile Pagina 29

30 4.1 Il modello di costo dei servizi TPL su autobus Pagina 30

31 Il modello di costo standard per il TPL su gomma (1) La relazione tra il costo standard per unità di servizio e le caratteristiche del servizio può essere sinteticamente espressa in funzione dei seguenti parametri dove: CSkm = α + β VC + γ KM + σ Akm CSkm VC KM Akm costo standard per veicoli-km di servizio ( /km) velocità commerciale (km/h) chilometri di servizio totali (Mkm) grado di ammodernamento del parco rotabile ( /km) Pagina 31

32 Il modello di costo standard per il TPL su gomma (2) D VC1 = 1 se VC 17 km/h 0 altrimenti D VC2 = 1 se VC 32 km/h 0 altrimenti D KM1 = 1 se KM < 4 mln km 0 altrimenti Il modello ha individuato classi distinte in funzione della velocità commerciale e dei chilometri di servizio offerti: la velocità commerciale in tre fasce: sotto i 17 Km/h dai 17 Km/h e sotto i 32 Km/h dai 32 Km/h D KM2 = 1 se KM 4 mln km 0 altrimenti i chilometri totali di servizio (Km) in due fasce: sotto i 4 milioni di Km oltre i 4 milioni di Km CSkm = α 0 + β VC VC + β VC1 D VC1 VC 17 + β VC2 D VC2 VC 32 + γ KM1 D KM1 KM + γ KM2 D KM2 KM + σ Akm Pagina 32

33 Impatto non lineare della velocità commerciale sul costo Il modello ha evidenziato che esistono tre fasce distinte per la velocità commerciale Pagina 33

34 Impatto non lineare della scala sul costo diseconomie di scala economie di scala Pagina 34

35 I risultati del modello econometrico parametri coefficienti a % *** bvc % *** bvc % ** bvc % *** gkm % ** gkm % *** s % *** R quadro 83.86% F significatività Il modello presenta una valenza esplicativa ed una valenza applicativa Alto indice di varianza spiegata Alto valore osservato di Fisher Alta significatività statistica dei parametri stimati Pagina 35

36 Costi infrastruttura servizi su autobus Aggregato 1 (i costi di circolazione e manutenzione ordinaria, comprensivi di limitati interventi di natura straordinaria) e Aggregato 2 (manutenzione straordinaria, consumo degli investimenti infrastrutturali, costo economico del capitale) sono condivisi con gli altri veicoli che utilizzano le strade Il livello di condivisione dipende dalla tipologia di strada (motorways, trunk roads, local streets) Aggregati1 e 2 rielaborazioni da CE Delft, IMPACT 2008 SmallCar BigCar Bus/Coach aggregate 1 Motorways - per vehicle kilometer aggregate 1 Trunk Roads - per vehicle kilometer aggregate 1 Local Roads - per vehicle kilometer aggregate 1 Average All Roads - per vehicle kilometer Pagina 36

37 4.2 Il modello di costo dei servizi TPL su ferro Pagina 37

38 Il modello di costo standard per trasporto ferroviario passeggeri La relazione tra il costo standard per unità di servizio e le caratteristiche del servizio può essere sinteticamente espressa in funzione dei seguenti parametri: CSpkm = α 0 + β VC VC + β VC1 D VC1 VC 39 + γ PKM PKM + σ Akm dove: e: CSpkm VC PKM Akm costo standard per posti a sedere*km di servizio ( /pkm) velocità commerciale (km/h) milioni di posti a sedere*km di servizio totali (Mkm) grado di ammodernamento del parco rotabile ( /pkm) D VC1 = 1 se VC 39 km/h 0 altrimenti Pagina 38

39 I risultati del modello parametri coefficienti significatività Il modello presenta una valenza esplicativa ed una valenza applicativa a % *** bvc % *** bvc % ** gpkm % ** s % *** R quadro 86.95% F Alto indice di varianza spiegata Alto valore osservato di Fisher Alta significatività statistica dei parametri stimati Pagina 39

40 km-rete/n.stazioni Classificazione dei servizi ferroviari I servizi ferroviari possono essere classificati in funzione della capillarità (distanza media tra le stazioni/fermate) e i treni*km offerti I servizi con elevata capillarità (bassa distanza media tra le stazioni/fermate, sotto i 3 km) e molti treni*km (sopra 2 mln. treni*km) sono caratteristici dei servizi di tipo metropolitano I servizi caratterizzati da capillarità intermedia (tra 3 km e 5 km) e pochi treni*km (sotto i 2 mln.) caratterizzano i servizi di tipo suburbano treni*km I servizi regionali diffusi sono caratterizzati da bassa capillarità (sopra i 5 km) Pagina 40

41 Costi infrastruttura servizi su ferro (1) I costi di circolazione (comprensivi di quota parte dei costi generali) dipendono sostanzialmente dal numero di stazioni/fermate Costi di circolazione per servizi ad alta capillarità (distanza media tra le stazioni <= 2.9 km) in media per stazione/fermata Costi di circolazione per servizi a media capillarità (distanza media tra le stazioni ( ] km) in media per stazione/fermata Costi di circolazione per servizi a bassa capillarità (distanza media tra le stazioni > 4.8 km) in media per stazione/fermata Pagina 41

42 Costi infrastruttura servizi su ferro (2) I costi di manutenzione ordinaria (comprensivi di quota parte dei costi generali e di interventi limitati di manutenzione straordinaria) dipendono sostanzialmente dal numero di treni*km Costi di circolazione per servizi ad alta capillarità (distanza media tra le stazioni <= 2.9 km) 6.42 /trenikm Costi di circolazione per servizi a media capillarità (distanza media tra le stazioni ( ] km) 2.44 /trenikm Costi di circolazione per servizi a bassa capillarità (distanza media tra le stazioni > 4.8 km) 1.24 /trenikm Pagina 42

43 5. I risultati dell analisi Pagina 43

44 5.1 Casi di studio: alcune possibili tipologie di servizio Pagina 44

45 Casi studio Si individuano classi di servizio assimilabili a situazioni esistenti caratterizzate da: 1. Capillarità Bassa: distanza tra le stazioni superiore a 4.8 km Media: distanza tra le stazioni compresa tra 2.9 km e 4 km 2. Domanda di picco Bassa: 300 passeggeri in un ora Media: 600 passeggeri in un ora Alta: 900 passeggeri in un ora 3. Velocità commerciale dei servizi ferroviari Bassa: 40 km/h Alta: 60 km/h Pagina 45

46 Casi studio Per ciascuna delle classi individuate si confrontano i costi dei servizi di autobus con quelli dei servizi su ferrovia e si determina il numero minimo di passeggeri al giorno al di sotto dei quali i servizi su autobus sono economicamente preferibili a quelli su ferro. In questo modo è possibile individuare, tenendo opportunamente conto dei costi delle diverse modalità e del ruolo della domanda, la modalità di servizio più opportuna dato un determinato livello della domanda. Pagina 46

47 Numero di passeggeri medi al giorno al di sotto dei quali il costo dei servizi su autobus è inferiore al costo dei servizi ferroviari (indipendentemente dalla velocità commerciale) Classe di servizio Passeggeri al giorno Pass*km al giorno servizio diffuso rado bassa capillarità (>4.8) basso picco (300 passeggeri) servizio diffuso medio bassa capillarità (>4.8) medio picco (600 passeggeri) servizio diffuso denso bassa capillarità (>4.8) alto picco (900 passeggeri) servizio suburbano rado media capillarità (>2.9, <=4.8) basso picco (300 passeggeri) servizio suburbano medio media capillarità (>2.9, <=4.8) medio picco (600 passeggeri) servizio suburbano denso media capillarità (>2.9, <=4.8) alto picco (900 passeggeri) Pagina 47

48 Numero di passeggeri medi al giorno al di sotto dei quali il costo dei servizi su autobus è inferiore al costo dei servizi ferroviari Classe di servizio Velocità commerciale alta (60 km/h) Velocità commerciale bassa (40 km/h) Passeggeri al giorno Pass*km al giorno Passeggeri al giorno Pass*km al giorno servizio diffuso rado bassa capillarità (>4.8) basso picco (300 passeggeri) servizio diffuso medio bassa capillarità (>4.8) medio picco (600 passeggeri) servizio diffuso denso bassa capillarità (>4.8) alto picco (900 passeggeri) servizio suburbano rado media capillarità (>2.9, <=4.8) basso picco (300 passeggeri) servizio suburbano medio media capillarità (>2.9, <=4.8) medio picco (600 passeggeri) servizio suburbano denso media capillarità (>2.9, <=4.8) alto picco (900 passeggeri) Pagina 48

49 5.2 Simulazioni Pagina 49

50 Simulazioni Elevato numero di variabili che influenzano in maniera significativa i costi dei servizi I confronti sono stati effettuati analizzando l effetto sui costi di combinazioni delle seguenti variabili: a) Domanda media giornaliera (cioè passeggeri*km al giorno) b) Distanza media tra le stazioni (o inverso della capillarità) c) Velocità commerciale d) Tortuosità, cioè maggiore distanza percorsa dagli autobus per effetto della maggiore tortuosità del percorso stradale e) Flusso di passeggeri (nell ora di picco e fuori picco) Pagina 50

51 Simulazioni Effetto domanda (1) Effetto domanda Si confrontano i costi delle due modalità in funzione del numero medio di passeggeri al giorno (dato un determinato picco) Il load factor medio è per ipotesi uguale per le due modalità (es. se il load factor dei treni è mediamente del 20% anche gli autobus viaggiano in media con un load factor del 20%) Due scenari diversi in funzione della domanda di picco Pagina 51

52 Passeggeri ora di picco Passeggeri ora di picco Simulazioni Effetto domanda (2) Treni: 2 carrozze (120 posti a sedere) Km rete: 100 Passeggeri medi al giorno Velocità commerciale (ferro): 60 Capillarità: una stazione ogni 4 km Delta velocità bus: -20% Delta km bus: +10% Passeggeri medi al giorno Treni: 2 carrozze (120 posti a sedere) Km rete: 100 Velocità commerciale (ferro): 40 Capillarità: una stazione ogni 4 km Delta velocità bus: -5% Delta km bus: +10% Pagina 52

53 Simulazioni Effetto domanda (3) Sintesi effetto domanda I servizi su ferro diventano preferibili a quelli su autobus in presenza di un numero sufficientemente elevato di passeggeri al giorno Tale numero di passeggeri al giorno dipende in particolare dal dimensionamento della flotta, e quindi dalla domanda di picco e dalla velocità commerciale In particolare, più cresce la domanda di picco e più il numero minimo di passeggeri al giorno deve essere elevato per rendere il servizio su ferro preferibile ai servizi su autobus Pagina 53

54 Simulazioni - Effetto capillarità (1) Effetto capillarità Si confrontano i costi delle due modalità in funzione della capillarità del servizio ferroviario ( numero di stazioni per km di linea) e velocità commerciale Due scenari diversi in funzione dei posti*km offerti e della domanda di picco Pagina 54

55 Distanza media tra le stazioni Distanza media tra le stazioni Simulazioni - Effetto capillarità (2) Passeggeri medi al giorno Passeggeri medi al giorno Treni: 4 carrozze (180 posti a sedere) Km rete: 100 Flusso passeggeri ora di picco: 900 passeggeri ogni ora Velocità commerciale ferro: 60 Delta velocità bus: -20% Delta km bus: +10% Treni: 4 carrozze (120 posti a sedere) Km rete: 100 Flusso passeggeri ora di picco: 600 passeggeri ogni ora Velocità commerciale ferro: 60 Delta velocità bus: -20% Delta km bus: +10% Pagina 55

56 Simulazioni - Effetto capillarità (3) Sintesi effetto capillarità Se la velocità commerciale dei servizi ferroviari è bassa (sotto i 35 km/h) il costo dei servizi ferroviari è sempre più alto del costo dei servizi su autobus Se la distanza media tra le stazioni è inferiore a 3 km il costo dei servizi ferroviari è più alto del costo dei servizi su autobus Al crescere dalla scala i servizi ferroviari tendono ad essere meno costosi dei servizi su autobus (indipendentemente dalla capillarità) Pagina 56

57 Simulazioni - Effetto delta velocità commerciale (1) Effetto delta velocità commerciale Si confrontano i costi delle due modalità in funzione della differenza tra la velocità commerciale del servizio ferroviario e la velocità commerciale del servizio su autobus (espressa come differenza %) Due scenari diversi in funzione della dimensione dei treni e della domanda di picco Pagina 57

58 % di maggiorazione velocità bus/velocità treno % di maggiorazione velocità bus/velocità treno Simulazioni - Effetto delta velocità commerciale (2) Velocità commerciale Velocità commerciale Treni: 4 carrozze (240 posti a sedere) Km rete: 100 Flusso passeggeri ora di picco: 1200 passeggeri ogni ora Flusso passeggeri fuori picco: 60 passeggeri ogni ora Delta km bus: +10% Treni: 2 carrozze (120 posti a sedere) Km rete: 100 Flusso passeggeri ora di picco: 600 passeggeri ogni ora Flusso passeggeri fuori picco: 60 passeggeri ogni ora Delta km bus: +10% Pagina 58

59 Simulazioni - Effetto delta velocità commerciale (3) Sintesi effetto delta velocità commerciale La minore velocità commerciale dei servizi su autobus può penalizzare in maniera significativa questi servizi rispetto a quelli ferroviari in maniera crescente quanto più il flusso di passeggeri nell ora di picco cresce (sopra i 1200 passeggeri ogni ora) Per servizi con un flusso nell ora di picco più basso decrementi di velocità commerciale (della gomma rispetto al ferro) hanno un minore impatto (al limite trascurabile) Pagina 59

60 Simulazioni - Effetto tortuosità (1) Effetto tortuosità (o effetto valle) Si confrontano i costi delle due modalità in funzione della differenza tra lunghezza della rete del servizio ferroviario e l incremento (%) di km percorsi con i servizi su autobus dovuti alla maggiore tortuosità del percorso stradale rispetto al tracciato dei binari Due scenari diversi in funzione della dimensione dei treni e della domanda di picco Pagina 60

61 % di maggiorazione km su strada/km rete ferroviaria % di maggiorazione km su strada/km rete ferroviaria Simulazioni - Effetto tortuosità (2) Passeggeri medi al giorno Passeggeri medi al giorno Treni: 4 carrozze (180 posti a sedere) Km rete: 100 Flusso passeggeri ora di picco: 900 passeggeri Velocità commerciale ferro: 60 Delta velocità bus: -10% Treni: 2 carrozze (120 posti a sedere) Km rete: 100 Flusso passeggeri ora di picco: 600 Flusso passeggeri fuori picco: 60 passeggeri ogni ora Delta velocità bus: -10% Pagina 61

62 Simulazioni - Effetto tortuosità (3) Sintesi effetto tortuosità La maggiore percorrenza chilometrica dei servizi su autobus dovuta alla maggiore tortuosità del percorso stradale può penalizzare in maniera significativa questi servizi rispetto a quelli ferroviari Per servizi con flusso di passeggeri nell ora di picco medio/alti (sopra i 1200 passeggeri ogni ora) un incremento del 10% rispetto alla lunghezza della rete ferroviaria può rendere antieconomico il servizio su gomma Per servizi con flusso di passeggeri nell ora di picco bassi (sotto i 600 passeggeri ogni ora), il servizio su autobus è meno costoso in presenza di incrementi fino al 30% rispetto alla lunghezza della rete ferroviaria Pagina 62

63 Simulazioni - Effetto flusso di picco/flusso fuori picco (1) Effetto flusso di picco/flusso fuori picco Si confrontano i costi delle due modalità in funzione della domanda nell ora di picco e la domanda fuori picco (espresse in flusso di passeggeri in un ora) Due scenari diversi in funzione della dimensione dei treni Pagina 63

64 Flusso orario ora di picco Flusso orario ora di picco Simulazioni - Effetto flusso di picco/flusso fuori picco (2) Flusso orario fuori picco Flusso orario fuori picco Treni: 4 carrozze (240 posti a sedere) Km rete: 100 Capillarità: una stazione ogni 4 km Velocità commerciale servizio ferroviario: 40 km/h Delta velocità bus: -10% Delta km bus: +10% Treni: 2 carrozze (120 posti a sedere) Km rete: 100 Capillarità: una stazione ogni 4 km Velocità commerciale servizio ferroviario: 40 km/h Delta velocità bus: -10% Delta km bus: +10% Pagina 64

65 Simulazioni - Effetto flusso di picco/flusso fuori picco (3) Sintesi effetto flusso di picco/flusso fuori picco All aumentare della differenza tra flusso di picco e flusso fuori picco i servizi su autobus costano meno dei servizi ferroviari Pagina 65

66 Simulazioni - Effetto delta load factor (1) Effetto delta load factor Si confrontano i costi delle due modalità in funzione di una variazione del load factor medio per i servizi su autobus Il load factor di picco è identico Due scenari diversi in funzione della domanda di picco Pagina 66

67 Pass medi al giorno Pass medi al giorno Simulazioni - Effetto delta load factor (2) Incremento % load factor bus Incremento % load factor bus Treni: 3 carrozze (180 posti a sedere) Km rete: 100 Capillarità: una stazione ogni 5 km Flusso passeggeri ora di picco: 600 passeggeri Velocità commerciale servizio ferroviario: 45 km/h Delta velocità bus: -10% Delta km bus: +10% Treni: 3 carrozze (180 posti a sedere) Km rete: 100 Capillarità: una stazione ogni 5 km Flusso passeggeri ora di picco: 900 passeggeri Velocità commerciale servizio ferroviario: 45 km/h Delta velocità bus: -10% Delta km bus: +10% Pagina 67

68 Simulazioni - Effetto delta load factor (3) Sintesi effetto load factor All aumentare del load factor per i servizi su bus i servizi su autobus diventano sempre più convenienti all aumentare della demanda di picco Pagina 68

69 6. Riflessioni conclusive Pagina 69

70 Conclusioni (1) Al crescere della domanda media giornaliera (ceteris paribus, e quindi anche a parità della domanda di picco) se si supera una certa soglia conviene il ferro e non la gomma Al crescere della domanda di picco (ceteris paribus, e quindi anche a parità dei posti*km totali richiesti nell anno) se si supera una certa soglia conviene la gomma e non il ferro Tuttavia, oltre una soglia massima la modalità bus non è più tecnicamente praticabile e quindi il ferro torna necessariamente preferibile Al crescere della dimensione del servizio (ceteris paribus) se si supera una certa soglia conviene il ferro e non la gomma Pagina 70

71 Conclusioni (2) Al crescere del costo di esercizio dell infrastruttura per km di servizio (ceteris paribus) se si supera una certa soglia conviene la gomma e non il ferro Al crescere della capillarità (ceteris paribus) se si supera una certa soglia conviene la gomma e non il ferro Al crescere della velocità commerciale v (ceteris paribus) se si supera una certa soglia (tale soglia è sempre più alta quanto più è piccolo il treno e/o la scala) conviene il ferro e non la gomma Pagina 71

72 Ulteriori riflessioni (1) EU white paper 2011 Ottimizzare l efficacia delle catene logistiche multimodali, incrementando tra l altro l uso di modi di trasporto più efficienti sotto il profilo energetico Sulle percorrenze superiori a 300 km il 30 % del trasporto di merci su strada dovrebbe essere trasferito verso altri modi, quali la ferrovia o le vie navigabili, entro il Nel 2050 questa percentuale dovrebbe passare al 50 % grazie a corridoi merci efficienti ed ecologici. Per conseguire questo obiettivo dovranno essere messe a punto infrastrutture adeguate. Completare entro il 2050 la rete ferroviaria europea ad alta velocità. Triplicare entro il 2030 la rete ferroviaria ad alta velocità esistente e mantenere in tutti gli Stati membri una fitta rete ferroviaria. Entro il 2050 la maggior parte del trasporto di passeggeri sulle medie distanze dovrebbe avvenire per ferrovia. Entro il 2030 dovrebbe essere pienamente operativa in tutta l Unione europea una «rete essenziale» TEN-T multimodale e nel 2050 una rete di qualità e capacità elevate con una serie di servizi d informazione connessi. Collegare entro il 2050 tutti i principali aeroporti della rete alla rete ferroviaria, di preferenza quella ad alta velocità; garantire che tutti i principali porti marittimi siano sufficientemente collegati al sistema di trasporto merci per ferrovia e, laddove possibile, alle vie navigabili interne. Pagina 72

73 Ulteriori riflessioni (2) EU white paper 2011 Dieci obiettivi per conseguire un sistema dei trasporti competitivo ed efficiente Essi annoverano, tra gli altri: La graduale eliminazione delle automobili alimentate a carburanti tradizionali dalle città entro il Il passaggio del 50 % del flusso passeggeri su «media distanza» e del flusso merci su lunga distanza dal trasporto su gomma ad altre modalità. o Tuttavia non è chiara la definizione di «media distanza»: a volte si riferisce a percorrenze inferiori a 300 km, altre volte inferiori a 600 km. Non appare condivisibile un approccio pregiudiziale che non tenga adeguatamente conto di un analisi di efficienza economica complessiva fondata, ad esempio sulle metodologie illustrate in questo lavoro. Pagina 73

74 Ulteriori riflessioni (3) Il confronto presuppone che entrambi i servizi siano erogati ad infrastrutture già sviluppate (sunk-costs) Gli investimenti dell infrastruttura e gli interventi rilevanti di manutenzione straordinaria non sono costi incrementali In una fase di pianificazione degli investimenti infrastrutturali regionali e di interventi rilevanti di manutenzione straordinaria delle infrastrutture anche il costo di realizzazione dell infrastruttura e della manutenzione straordinaria deve essere compreso nel perimetro dei costi alla base dell analisi Pagina 74

75 Ulteriori riflessioni (4) A tale proposito I costi annuali di possesso (rielaborazione da: CE Delft, IMPACT 2008 «Road infrastructure cost and revenue in Europe ) (40 anni vita utile, WACC non riportato) Per le autostrade (motorways) circa al km Per le strade a scorrimento veloce (trunk roads) circa al km Per le strade locali (local streets) circa al km I costi annuali di possesso (40 anni vita utile, WACC 5.5%) Per ferrovie regionali/urbane (doppio binario) circa al km (a partire da un investimento di circa ) Estensione della rete in Italia: Circa km di autostrade Circa km di strade a scorrimento veloce Circa km di strade locali Circa Km di ferrovie regionali/urbane Dipartimento di Ingegneria70nformatica, Pagina 75

76 Ulteriori riflessioni (5) Aggregato 2 per bus (rielaborazioni da CE Delft, IMPACT 2008) SmallCar BigCar Bus/Coach aggregate 2 Motorways - per vehicle kilometer aggregate 2 Trunk Roads - per vehicle kilometer aggregate 2 Local Roads - per vehicle kilometer aggregate 2 Average All Roads - per vehicle kilometer Aggregato 2 per ferro per posti*km*45 Numero medio di treni*km per km di rete regionale/urbano per i servizi ferroviari regionali è circa pari a 15,800 treni*km l anno Numero medio di posti*km per km di rete regionale/urbano per i servizi ferroviari regionali è circa pari a posti*km l anno Aggregato 2 per 45*posti*km è stimato pari a ( considerando solo l ammortamento contabile, cioè con WACC nullo) Dipartimento di Ingegneria70nformatica, Pagina 76

77 Il gruppo di lavoro Pagina 77

78 Giuseppe Catalano, professore ordinario di Ingegneria Economico-Gestionale presso il Automatica e Gestionale (DIAG), Sapienza Università di Roma (Responsabile del progetto). Alessandro Avenali, professore associato presso il DIAG, Sapienza Università di Roma. Giorgio Matteucci, ricercatore presso il DIAG, Sapienza Università di Roma. Pagina 78