PEAS Napoli. PIANO D AZIONE PER L ENERGIA SOSTENIBILE Luglio 2012 ALLEGATO Mobilità e Trasporti. Armando Cartenì Vanda Mazzone

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1 PEAS Napoli PIANO D AZIONE PER L ENERGIA SOSTENIBILE Luglio 2012 ALLEGATO Mobilità e Trasporti Armando Cartenì Vanda Mazzone Università degli Studi di Napoli "Federico II" Dipartimento di Ingegneria dei Trasporti

2 Indice 1. Obiettivi dello studio 2. La Metodologia di stima 3. Applicazione alla città di Napoli 4. Ipotesi d intervento 4.1 Lo scenario di riferimento al Lo scenario di progetto al Conclusioni 2

3 1. Obiettivi dello studio Obiettivo del PEAS riduzione delle emissioni di CO2 del 20% entro il 2020 (Covenant of Mayors) preparare un inventario di base delle emissioni (Baseline Emission Inventory BEI) inviare un Piano d Azione per l Energia Sostenibile, approvato dal consiglio comunale Obiettivo della sezione Mobilità e Trasporti del PEAS Napoli implementare uno strumento analitico quantitativo capace di stimare i consumi energetici e le emissioni relative al: trasporto individuale trasporto collettivo simulare due scenari di analisi: Anno 2005 Anno 2020: obiettivo -20% di CO2 equivalente emessa 3

4 Indice 1. Obiettivi dello studio 2. La Metodologia di stima 3. Applicazione alla città di Napoli 4. Ipotesi d intervento 4.1 Lo scenario di riferimento al Lo scenario di progetto al Conclusioni 4

5 2. La Metodologia di stima Sistema dei trasporti Comune di Napoli Traffico stradale Modello di simulazione Dati da fonte 5

6 2. La Metodologia di stima: il trasporto stradale Il modello di simulazione proposto bottom up disaggregato OFFERTA DI INFRASTRUTTURE E SERVIZI DI TRASPORTO ATTRIBUTI DI LIVELLO DI SERVIZIO SISTEMA DELLE ATTIVITA MODELLO DI OFFERTA MODELLO DEL SISTEMA DI TRASPORTO MODELLO DI INTERAZIONE DOMANDA-OFFERTA MODELLO DI DOMANDA PERCORRENZE MEDIE VELOCITA' MEDIE MODELLO BOTTOM UP DISAGGREGATO DOMANDA AGGREGATA DI MOBILITÀ VEICOLARE Dati da fonte CONSUMI, EMISSIONI

7 2. La Metodologia di stima: il trasporto stradale Caratteristiche del modello di simulazione superare i limiti dei modelli in letteratura coerente con lo standard europeo (COPERT) applicabile a casi reali e trasferibile modello di stima elastico rispetto a variazioni del sistema dei trasporti/delle attività (es. stima scenario al 2020) Definiti gli obiettivi (es. -20% CO2) permette di quantificare: quali sono le azioni più incisive in che misura vanno applicate 7

8 Indice 1. Obiettivi dello studio 2. La Metodologia di stima 3. Applicazione alla città di Napoli 4. Ipotesi d intervento 4.1 Lo scenario di riferimento (2020) 4.2 Lo scenario di progetto 5. Conclusioni 8

9 3. Applicazione alla città di Napoli I settori analizzati a) Settore stradale b) Settore aereo c) Settore marittimo Popolazione (ISTAT 2010) PIL pro capite (Elaborazione. Dati ISTAT e Istituto Tagliacarne) 960 mila abit. 34 mila

10 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale I. modello di offerta II. III. IV. modello della domanda stima della domanda di mobilità modello di interazione domanda-offerta V. modello di stima dei consumi e delle emissioni VI. risultati delle stime

11 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale Nodi numero I. Modello di offerta di trasporto Grafo e funzioni di costo Nodi e archi della rete Tempi e costi di viaggio Centroidi 977 Nodi rete stradale t Totale viaggio t [ 1 ( o f Archi numero Connettori Archi rete stradale Totale / Cap )^ ] V t 0 0 L V 0 Km h 56,6 3,2 L 4,5 L 240 p 9,6 Tr 5, 4 D / 0 dove: L = larghezza utile dell arco (metri); L 0 = distanza degli ostacoli laterali dal bordo della strada (metri); per le strade extraurbane a scorrimento veloce si è posto L 0 pari a 2,2 metri; si è trascurato tale termine per le strade extraurbane ordinarie p = pendenza del ramo (in percentuale); Tr = grado di tortuosità dell infrastruttura (elevato = 1, medio = 0,66, basso = 0,33, nullo = 0); D = coefficiente di disturbo (1 se vi è disturbo laterale, 0 altrimenti). 11

12 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale II. Modello domanda Una stima da modello della domanda di mobilità relativa alla città di Napoli d c od (s,h,m) n c c (o) m (s) p c (h/s) p(d/osh) p(m/oshd) 12

13 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale Il parco veicolare (fonte: ACI 2005) EURO 0-3 EURO 4-5 Totale LEGGERI PESANTI AUTO % MOTOCICLI % MERCI % MERCI % BUS % TOTALE % AUTO % MOTOCICLI % MERCI LEGGERI % MERCI PESANTI % BUS % TOTALE % EURO % % % % % % EURO % 0 0% % % 75 2% 0% Totale % % % % % %

14 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale III. Modello di interazione domanda-offerta Il modello d interazione domanda-offerta (o modello d assegnazione), noti i flussi di domanda e note la caratteristiche dell offerta di trasporto, consente la stima dei flussi veicolari sugli archi della rete stime: velocità media (per categoria) percorrenze medie (per categoria) 14

15 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale Modello di stima dei consumi e delle emissioni Approccio Bottom-up : Modello COPERT emissioni annue medie E tot fe(.) fattore specifico di emissione a caldo E freddo emissioni a freddo E evap emissioni evaporative E tot = E caldo + E freddo + E evap E caldo (cat) = fe(cat,v m (cat)) d(cat) km anno (cat)

16 % Consumi (tep/anno) 3. Applicazione alla città di Napoli a) Settore stradale Analisi dei risultati Ripartizioni percentuali dei consumi (tep) 100% 80% 60% 40% 20% 0% AUTO MOTOCICLI MERCI LEGGERI MERCI PESANTI BUS NAPOLI (tep/anno) AUTO % MOTOCICLI % MERCI LEGGERI % MERCI PESANTI % BUS % TOTALE % NAPOLI % % % % % %

17 Var. % consumi benzina Var. % consumi diesel 3. Applicazione alla città di Napoli Consumi benzina parco veicolare Consumi diesel parco veicolare NAPOLI NAPOLI 100% 100% 80% 80% 60% 60% 40% 40% 20% 0% AUTO MOTOCICLI VEICOLI LEGGERI VEICOLI PESANTI BUS 20% 0% AUTO MOTOCICLI VEICOLI LEGGERI VEICOLI PESANTI BUS (tep/anno) AUTO % MOTOCICLI % VEICOLI LEGGERI % VEICOLI PESANTI % BUS % TOTALE % NAPOLI 117,015 93,9% 1, % 5, % % 0 0% % (tep/anno) AUTO % MOTOCICLI % VEICOLI LEGGERI % VEICOLI PESANTI % BUS % TOTAL E % NAPOLI 51, % 0 0.0% 26, % 47, % 58, % 184, %

18 % Emissioni eq (tonn. eq CO2) 3. Applicazione alla città di Napoli Ripartizioni percentuali delle emissioni equivalenti settore trasporti (tonn.eq CO2) 100% NAPOLI 80% 60% 40% 20% 0% AUTO MOTOCICLI MERCI LEGGERI MERCI PESANTI BUS NAPOLI 2005 (t di CO2) Energia elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale totale Trasporti pubblici Trasporti privati e commerciali totale

19 3. Applicazione alla città di Napoli Emisisoni settore stradale comune Napoli 100% Ripartizione percentuale emissioni per tipologia di veicolo Gas serra GWP100* 90% 80% 70% 60% 50% anidride carbonica CO 2 1 monossido di carbonio CO 2 biossido di azoto NO % 30% metano CH 4 VOC % 10% 0% AUTO MERCI LEGGERI MERCI PESANTI BUS MOTOCICLI altri composti organici volatili NM VOC 3 CO2 eq CO2 CO N2O CH4 NM VOC CO2 eq % CO2 % CO % N2O % CH4 % NM VOC % AUTO 56% % % 32 80% % % M. LEGGERI 10% % % 3 7% 7 4% 105 4% M.PESANTI 15% % 682 4% 3 9% 17 10% % BUS 18% % 724 4% 2 5% 17 10% 194 8% MOTOCICLI 1% % 810 5% 0 0% 9 5% 156 7% TOTALE 100% % % % % % 19

20 % Emissioni PM 10 (tonn./anno) 3. Applicazione alla città di Napoli Ripartizioni percentuali delle emissioni di PM10 settore trasporti (tonn.) 100% NAPOLI 80% 60% 40% 20% 0% AUTO MOTOCICLI MERCI LEGGERI MERCI PESANTI BUS (tonn./anno) AUTO % MOTOCICL I % MERCI LEGGER I % MERCI PESANT I % BUS % TOTAL E % NAPOLI % 3 1% 52 14% % % %

21 Indice 1. Obiettivi dello studio 2. La Metodologia di stima 3. Applicazione alla città di Napoli 4. Ipotesi d intervento 4.1 Lo scenario di riferimento al Lo scenario di progetto al Conclusioni 21

22 4. Ipotesi d intervento Lo scenario di riferimento (2020) È stato simulato il sistema dei trasporti della città di Napoli al 2020 considerando i soli interventi programmati (invarianti), ovvero quegli interventi che si ritiene vengano realizzati indipendentemente dall'attuazione del PEAS. In particolare, per la definizione dello scenario di riferimento sono stati considerati: i documenti programmatici in essere ed in corso di approvazione/redazione (sino a maggio 2011) le variazioni della domanda di mobilità (frequenza degli spostamenti, destinazioni e modi utilizzati) il completamento di alcune tratte della metropolitana e l'adeguamento di alcune importanti arterie stradali (programmate/finanziate sino a maggio 2011) un fisiologico rinnovo del parco veicolare stradale (auto, veicoli merci e bus) Sono stati stimati gli effetti degli interventi ipotizzati: circa il 2% di diversione modale verso le modalità collettive circa il 5% di decongestione della rete stradale circa il 37% del rinnovo del parco veicolare a veicoli meno impattanti sull'ambiente 22

23 4. Ipotesi d intervento Lo scenario di progetto (2020) Il settore stradale per il solo scenario di riferimento beneficerà di una riduzione di CO2 di circa il 13%, ed una riduzione delle polveri sottili di oltre il 50%. Per perseguire l'obiettivo di una riduzione del 20% delle emissioni di CO2 è possibile prevedere interventi sul sistema dei trasporti del tipo: Politiche push e pull della domanda (es. tariffazione della sosta, road-pricing, riorganizzazione servizi TPL, tecnologie ITS) Riorganizzazione offerta di trasporto stradale (es. riorganizzazione versi di circolazione, adeguamento segnaletica orizzontale e verticale, riorganizzazione cicli semaforici, aumento capacità delle strade) Tecnologie: incentivare il rinnovo del parco veicolare anche a veicoli bi-fuel, ibridi ed elettrici 23

24 4. Ipotesi d intervento Lo scenario di progetto (2020) 2020 (MWh) Energia elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale Totale Trasporti pubblici Trasporti privati e commerciali Totale Variazione tra il 2005 e il 2020 (%) Energia elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale totale Trasporti pubblici Trasporti privati e commerciali Totale (t di CO 2 ) Energia elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale Totale Trasporti pubblici Trasporti privati e commerciali Totale

25 Indice 1. Obiettivi dello studio 2. La Metodologia di stima 3. Applicazione alla città di Napoli 4. Ipotesi d intervento 4.1 Lo scenario di riferimento al Lo scenario di progetto al Conclusioni 25

26 4. Conclusioni Nel presente lavoro si è proposto un metodo quantitativo capace di prevedere gli effetti di possibili interventi sul sistema dei trasporti in termini di variazioni di consumi energetici ed emissioni da traffico stradale Al fine di perseguire gli obiettivi del PEAS, sono stati studiate delle ipotesi di scenario volte al raggiungimento di una riduzione del 20% delle emissioni di CO2 entro il I risultati delle stime condotte mostrano che: scenario di riferimento: il sistema dei trasporti stradale evolverà al 2020 verso una riduzione di CO2 equivalente di oltre il 13% ed una riduzione delle polveri sottili di oltre il 50%; complessivamente tutto il sistema dei trasporti (stradale, portuale ed aereo) evolverà verso una riduzione di circa il 7% delle emissioni di CO2 scenario di progetto: solo tramite politiche di push e pull della domanda di mobilità, incentivazione all'utilizzo di veicoli più eco-sostenibile, nonché interventi decisi sul sistema portuale ed aereo permetteranno di raggiungere l'obiettivo di un riduzione del 20% delle emissioni di CO2 26

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