Un modello di logistica sostenibile per l ottimizzazione della distribuzione terrestre containerizzata

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1 XII Riunione Scientifica Annuale della Società Italiana di Economia dei Trasporti e della Logistica Sostenibilità, Qualità e Sicurezza dei sistemi di trasporto e logistica Roma, giugno 2010 Un modello di logistica sostenibile per l ottimizzazione l della distribuzione terrestre containerizzata Fedele Iannone Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Ricerche sulle Attività Terziarie (IRAT), Napoli

2 Indice Esternalità dei trasporti: teoria economica, orientamenti europei e supply chain analysis Descrizione dell interport model e dell estensione estensione proposta Il network logistico reale studiato Formulazione matematica stilizzata del modello Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte Principali risultati delle applicazioni Conclusioni 2

3 Esternalità dei trasporti: teoria economica, orientamenti europei e supply chain analysis 1/2 Principali categorie di costi esterni nel settore dei trasporti Danni derivanti da ogni tipo di inquinamento (atmosferico, acustico, estetico, ecc.) Danni derivanti dagli incidenti Danni derivanti da fenomeni di congestione Orientamenti europei Necessità di istituire un sistema di tariffazione dei trasporti più efficiente ed equo,, ovvero che rispecchi meglio i costi sociali della mobilità dati dalla somma dei costi privati o interni e dei costi esterni. Grazie all internalizzazione delle diseconomie esterne i prezzi invieranno i segnali giusti, nel senso che gli utenti sopporteranno i costi che essi stessi generano e saranno quindi incentivati a modificare il loro comportamento in modo da ridurli. 3

4 Esternalità dei trasporti: teoria economica, orientamenti europei e supply chain analysis 2/2 Supply chain analysis secondo un approccio di Green logistics: alcuni contributi della letteratura Autori Obiettivo del lavoro Categorie di costi esterni considerate Anciaux e Yuan (2007) Bauer ed altri (2010) Feng e Huang (2005) Janic (2007) Paksoy ed altri (2010) Sviluppare un modello di calcolo deterministico per la scelta modale basato sull internalizzazione delle esternalità in una funzione di costo trasportistico multimodale in ambito europeo, con riferimento ad una supply chain del settore automotive. Formulare teoricamente ed applicare, sulla base di dati reali, un modello di programmazione lineare intera per la pianificazione di una rete di servizi ferroviari la cui funzione obiettivo minimizza l impatto esterno dei trasporti. Formulare e risolvere un modello di programmazione matematica multiobiettivo per l ottimizzazione di flussi logistici merci multimodali a livello inter-urbano. Il modello consente di individuare gli itinerari ottimali delle spedizioni e le localizzazioni migliori per la realizzazione di terminal ferroviari. I costi totali del modello includono anche le esternalità dei trasporti. Sviluppare un modello di calcolo dei full cost di esercizio di reti trasporto merci intermodali e stradali, al fine di simulare alcuni effetti di politiche dell Unione Europea sulla concorrenza modale. Formulare e risolvere, sulla base di dati ipotetici, un modello multiobiettivo di ottimizzazione di rete riguardante una closed-loop supply chain, ovvero una catena produttiva che inizia dai fornitori di materiali e termina con il riciclaggio dei prodotti presso centri dedicati (reverse logistics ). Gli impatti esterni dei trasporti considerati nel modello riguardano le emissioni di anidride carbonica. Incidentalità e inquinamento atmosferico ed acustico Emissioni di gas serra Inquinamento atmosferico ed incidentalità Inquinamento atmosferico ed acustico, congestione ed incidentalità Emissioni di gas serra 4

5 Descrizione dell interport model e dell estensione estensione proposta 1/2 Principali caratteristiche generali dell interport model Modello di programmazione di rete, multimodale (incluso un sotto-modello di offerta di trasporto stradale per il calcolo dei tempi di viaggio o secondo le norme del Codice della strada), multiprodotto e con vincoli di capacità,, per l analisi l economica e la pianificazione della logistica terrestre containerizzata attraverso traverso un sistema logistico formato da porti marittimi, interporti, terminal intermodali ed altre località terrestri (Iannone, 2009; Iannone e Thore,, 2009). Estensione della modellistica di rete alle teorie ed evidenze logistiche e trasportistiche riguardanti la Port regionalization,, la Supply chain terminalization e l Extended gateway concept (Hayut,, 1980; Notteboom e Rodrigue,, 2005; Rodrigue e Notteboom,, 2009; Visser ed altri, 2007). Rappresentazione matematica del processo di sdoganamento e più in generale di rilascio dei container nei nodi logistici di primo livello l e della possibilità di considerare gli interporti come prolungamento dei porti secondo un regime di continuità doganale basato sul trasporto ferroviario ( (carrier haulage in regime di transito agevolato). 5

6 Descrizione dell interport model e dell estensione estensione proposta 2/2 Il nuovo modello proposto: import-export simultaneous model con internalizzazione delle esternalità Considerazione simultanea della logistica dei traffici containerizzati izzati terrestri d importazione e della logistica dei traffici containerizzati terrestri estri d esportazioned Internalizzazione delle diseconomie esterne dei trasporti (inquinamento atmosferico ed acustico, emissioni di gas serra, incidentalità e congestione) Internalizzazione dei costi di leasing dei contenitori durante le operazioni di viaggio e terminali Il nuovo modello proposto è stato applicato a livello empirico per individuare le scelte modali e nodali ottime riguardanti i flussi di minimo costo logistico totale sociale generalizzato nell ambito della distribuzione terrestre dei container in import-export movimentati nei porti di Napoli e Salerno. 6

7 Il network logistico reale studiato Milano terminal Veneto Toscana Lazio/Civitavecchia terminal Umbria /Foligno terminal Interporto di Marcianise Provincia di Caserta Emilia Romagna/Rubiera terminal Marche+Abruzzo/Ancona terminal Provincia di Benevento LEGENDA Sistema portuale campano per i traffici di container marittimi (Napoli e Salerno) Interporti campani (Nola e Marcianise) ed altre località terrestri con terminal ferroviario Località terrestri servibili solo via gomma Collegamenti stradali Collegamenti ferroviari Porto di Napoli Porto di Salerno San Ferdinando città/terminal Interporto di Nola Provincia di Salerno Rosarno città/terminal Provincia di Napoli Provincia di Avellino Restante parte della Puglia Bari città/terminal Basilicata Taranto città/terminal - 2 porti marittimi - 2 interporti servibili su gomma e su ferro - altre 9 località terrestri servibili su gomma e su ferro - 11 località terrestri servibili solo su gomma collegamenti reali bidirezionali (strada + ferrovia) Restante parte della Calabria Sicilia Fonte: rielaborazione e adattamento da Iannone (2009) e Iannone e Thore (2009) 7

8 Formulazione matematica stilizzata del modello 1/6 Esempio stilizzato di rete logistica multimodale con nodi interportuali virtuali LEGENDA 4 Porto marittimo campano (es. Napoli) Nodi interportuali virtuali (2 e 3, es. Nola) ed altre località terrestri con terminal ferroviario Località terrestri servibili solo via gomma Collegamenti stradali Collegamenti ferroviari 1 8

9 Formulazione matematica stilizzata del modello 2/6 Funzione obiettivo del modello stilizzato: costo logistico totale sociale generalizzato per la distribuzione terrestre di container pieni e vuoti in importazione ed esportazione min W tijm cimport Flow _ Type + m x tijm tpij + n m + Extern _ cost import Flow _ Type ( fimport Flow _ Type xempty T, pni ) + = + + n m tijm p P i I j I m M c export Flow _ Type + t T p P n N i I m M + ( fexport Flow _ Type y, ) empty T zpni m y z Z tijm tzpij z Z + Extern _ cost export Flow _ Type pm m pm m + ( gimport Flow _ Type x full T, ppz ) + ( gexport Flow _ Type y full T, zpwp ) + p P z Z m M w Z + + p rail M p rail M ( kimport Flow _ Type x full T, ppd ) ( kexport Flow _ Type y full T, zpdp ) p P d D z Z qm m ( simport Flow _ Type x full T, pqe ) + qm m p P q Q e E m M + ( sexport Flow _ Type y full T, zpeq ) z Z p P d D z Z pd, truck M truck M ( uimpo rt Flow _ Type x full T, pdz ) + pd, truck M truck M + + ( uexport Flow _ Type y full T, zpwd ) w Z + pd, rail M rail M ( uimport Flow _ Type x full T, pde ) + pd, rail M rail M e E + ( uexport Flow _ Type y full T, zped ) z Z 9 (1)

10 Formulazione matematica stilizzata del modello 3/6 Costi interni diretti ed indiretti presi esplicitamente in considerazione dal modello operazioni di carico e scarico dei container sui/dai mezzi di trasporto nei nodi ( ( container handling cost ); sosta dei container nei nodi portuali ed interportuali, ovvero i demurrage cost calcolati sulla base di una tariffa di sosta e del dwell time eccedente il free time nei porti per i container pieni da trasferire verso gli interporti rti in modalità di carrier haulage ferroviario sotto vincolo doganale, nonché dei dwell time eccedenti i free time per i container vuoti, per i container pieni ispezionati (VM), per i container pieni scannerizzati (CS), per i container pieni sottoposti a controllo documentale (CD) e per i container pieni sottoposti a controllo automatizzato (CA) nei porti e negli interporti, da inoltrare su gomma o su ferro; i costi diretti doganali addizionali dovuti ai controlli doganali i VM e CS nei nodi portuali ed interportuali; i costi di mantenimento delle scorte in transito nei nodi portuali ed interportuali, calcolati in funzione dei dwell time dei container pieni e del valore doganale medio unitario dichiarato per le merci containerizzate; i costi di mantenimento delle scorte in transito sui collegamenti i stradali e ferroviari consentiti sulla rete, calcolati in funzione dei tempi di trasporto e del valore doganale medio unitario dichiarato per le merci containerizzate; i costi di leasing dei contenitori nei nodi portuali ed interportuali, tuali, calcolati in funzione di una tariffa di leasing e dei dwell time dei container pieni e vuoti; i costi di leasing dei contenitori sui collegamenti stradali e ferroviari f consentiti sulla rete, calcolati in funzione di una tariffa di leasing e dei tempi di trasporto; i costi diretti interni del trasporto stradale e ferroviario di container pieni e vuoti lungo gli itinerari di rete disponibili. Nella funzione obiettivo (1) tali voci di costo risultano aggregate ate nei parametri c, f, g, k, s, u. 10

11 Formulazione matematica stilizzata del modello 4/6 Vincoli di equilibrio dei flussi ( condizioni di Kirchhoff ) m tpv xtpvi Demandimport Flow _ Type t T, p P, v P (2) i I m M m m tph xtpih xtphi Demandimport Flow _ Type t T, p P, h H (3) i I m M i I m M i I m M m tpr xtpir Demandimport Flow _ Type t T, p P, r R (4) m tzr y Demand t T, z Z, r R (5) tzpri export Flow _ Type p P i I m M m m tzh ytzpih ytzphi Demandexport Flow _ Type t T, z Z, p P, h H (6) i I m M i I m M i I m M m tzp ytzpip Demandexport Flow _ Type t T, z Z, p P (7) 11

12 Formulazione matematica stilizzata del modello 5/6 t T t T t T Vincoli di capacità dei collegamenti ferroviari ( rail M rail M ) x t T x x b t, 1 P, 1 P, 2 Q + t, 1 P, 1 P, 3 D 1_(2+3) A (8) rail M t, 1 P, 1 P, 4 Z b1_4 A (9) p P t T p P t T z Z z Z ( rail M rail M ) x x b + (10) tp, 2 Q, 4 Z tp, 3 D, 4 Z (2+3)_4 A ( rail M rail M ) x x b tp, 2 Q, 5 Z + tp, 3 D, 5 Z (2+3)_5 A (11) ( rail M rail M ) y t T z Z p P t T z Z p P y y b + (12) tz, 1 P, 2 Q, 1 P tz, 1 P, 3 D, 1 P 1_(2+3) A,,, b (13) rail M tz 1 P 4 Z 1 P 1_4 A ( rail M rail M ) y y b tzp, 4 Z, 2 Q + tzp, 4 Z, 3 D (2+3)_4 A (14) ( rail M rail M ) y y b + (15) tzp, 5 Z, 2 Q tzp, 5 Z, 3 D (2+3)_5 A 12

13 Formulazione matematica stilizzata del modello 6/6 Vincoli di non negatività delle variabili endogene x 0 t T, p P, i, j I, m M (16) m tpij y 0 t T, z Z, p P, i, j I, m M (17) m tzpij Altri vincoli m tijm xtpij = 0 se Transport _ fareimport Flow _ Type = 0 t T, p P, i, j I, m M (18) m tijm y = 0 se Transport _ fare = 0 tzpij export Flow _ Type t T, z Z, p P, i, j I, m M (19) truck M x full T, p, 3 D, 2 Q 0 p P (20) truck M y full T, z, p, 2 Q, 3 D 0 z Z, p P (21) 13

14 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 1/11 Formulazione e soluzione sia di un modello numerico nella cui funzione obiettivo sono internalizzate le esternalità negative dei trasporti, sia di un modello numerico che non tiene conto di tali costi esterni. Ciascun modello numerico presenta in totale 26 nodi e 219 collegamenti bidirezionali consentiti (considerando 2 nodi virtuali per ciascun interporto regionale campano e relativi collegamenti), nonché variabili e vincoli. Entrambi i modelli sono stati formulati mediante il linguaggio di programmazione GAMS (Brooke ed altri, 1998; Thompson e Thore,, 1992; Thore,, 1991) e risolti mediante il solutore CPLEX. 14

15 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 2/11 Offerta ai nodi di origine del modello e domanda origine-destinazione con riferimento ai TEU pieni e vuoti imbarcati e sbarcati nei porti campani (dati aggregati, 2007) Nodo TEU pieni e vuoti in import-export dal porto di Napoli (NAP) TEU pieni e vuoti in import-export dal porto di Salerno (SAL) NAP SAL NOL MAR NAP SAL CAS AVE BEN PUG TAR BAR BAS CAL ROS SAN SIC LAZ ABR UMB TOS EMI MIL VEN TEU in transito dai porti campani nel 2007, di cui il 55% nel porto di Napoli. A Napoli il n di pieni è maggiore del n dei vuoti. Salerno, invece, è un tipico porto d esportazione. Il peso delle province di Napoli (NAP2) e Salerno (SAL2) sul totale dei container pieni e vuoti in import-export nel cluster portuale regionale è pari al 49%. Seguono il Lazio (LAZ) con l 11%, l interporto di Nola (NOL) con il 10% ed infine la provincia di Caserta (CAS) e l interporto di Marcianise (MAR) con un peso complessivo pari al 7%. Fonte: ns. elaborazioni su dati AAPP, terminalisti marittimi e terrestri, spedizionieri, operatori logistici e imprese ferroviarie 15

16 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 3/11 Incidenza dei controlli doganali sui container sdoganati nei porti campani (2007) Importazioni containerizzate Porto di Napoli (NAP) Porto di Salerno (SAL) Controllo automatico - CA 59,0% 84,0% Controllo documentale - CD 11,0% 11,0% Ispezione fisica - VM 25,0% 4,0% Controllo scanner - CS 5,0% 1,0% Esportazioni containerizzate Controllo automatico - CA 71,3% 87,0% Controllo documentale - CD 10,0% 10,0% Ispezione fisica - VM 15,6% 2,5% Controllo scanner - CS 3,1% 0,5% Fonte: Agenzia delle Dogane, terminalisti marittimi e spedizionieri 16

17 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 4/11 Dwell time medi portuali ed interportuali per container pieni in import-export in Campania (dati campionari, 2007) Dwell time medi dei container pieni in import-export in Campania Fonte: ns. elaborazione su dati Agenzia delle Dogane, terminalisti e spedizionieri Numero di giorni/teu Dwell time medio portuale ponderato per container in import sdoganati a Napoli e in uscita su gomma 13.9 Dwell time medio portuale ponderato per container in import sdoganati a Napoli e in uscita su ferro 14.1 Dwell time medio portuale ponderato per container in export sdoganati a Napoli e in entrata su gomma 9.1 Dwell time medio portuale ponderato per container in export sdoganati a Napoli e in entrata su ferro 9.3 Dwell time medio portuale ponderato per container in import sdoganati a Salerno e in uscita su gomma 4.7 Dwell time medio portuale ponderato per container in import sdoganati a Salerno e in uscita su ferro* 4.9 Dwell time medio portuale ponderato per container in export sdoganati a Salerno e in entrata su gomma 4.6 Dwell time medio portuale ponderato per container in export sdoganati a Salerno e in entrata su ferro* 4.8 Dwell time medio portuale (Napoli/Salerno) per container in transito tra porti ed interporti regionali su ferro sotto vincolo doganale e per conto delle compagnie di navigazione* Dwell time medio interportuale per container in import/export sdoganati a Nola/Marcianise e in uscita/entrata su gomma** 6.0 Dwell time medio interportuale per container in import/export sdoganati a Nola/Marcianise e in uscita/entrata su ferro** 6.2 Dwell time medio interportuale (Nola/Marcianise) per container in import/export sdoganati nei porti e in uscita/entrata su gomma 4.5 Dwell time medio interportuale (Nola/Marcianise) per container in import/export sdoganati nei porti e in uscita/entrata su ferro 4.7 * Ipotesi di disponibilità di connessioni ferroviarie nel porto di Salerno ** Ipotesi di piena funzionalità doganale dell'interporto di Marcianise

18 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 5/11 Parametri logistici relativi alle operazioni terminali nei porti e negli interporti campani (dati medi, 2007) Franchigia (numero di giorni/teu) Tariffa di sosta dopo il periodo di franchigia (Euro/TEU) Container pieni Container vuoti Tariffa di movimentazione (Euro/TEU) Container pieni Container vuoti Costi addizionali per controlli doganali (Euro/TEU pieno) Ispezione fisica Controllo scanner Porto di Napoli Porto di Salerno Interporto di Nola Interporto di Marcianise Fonte: ns. elaborazione su dati di terminalisti, spedizionieri ed operatori logistici Nella realtà, la struttura tariffaria può essere molto più articolata e diversificata di quella media presentata nella tabella. In particolare per quanto riguarda le tariffe di sosta, gli schemi tariffari possono variare tra differenti terminal localizzati in uno stesso porto, così come possono variare in base a specifici accordi commerciali tra le parti coinvolte, ovvero tra fornitori di servizi (terminalisti marittimi e terrestri) e loro clienti (carrier e merchant). Naturalmente, l interport model può facilmente anche prendere in considerazione differenti e più articolate strutture di tariffazione di servizi terminalistici portuali ed interportuali. 18

19 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 6/11 Costi totali unitari generalizzati per le operazioni di rilascio container in import-export nei porti e negli interporti campani (dati medi, 2007) Costi totali medi unitari generalizzati per le operazioni di rilascio container in import-export nei porti e negli interporti campani nel 2007 (Euro/TEU) Porto di Napoli Porto di Salerno Interporto di Nola Interporto di Marcianise Container vuoti in uscita/entrata su gomma/ferro* 504,6 172,2 111,1 111,1 Container pieni in transito su ferro tra porti ed interporti sotto vincolo doganale e per conto delle compagnie di 196,6 136,6 - - navigazione* Media ponderata per container pieni sdoganati in uscita/entrata su 626,5 204,8 - - gomma/ferro* Media ponderata per container pieni sdoganati in uscita/entrata su gomma e ,5 178,5 ferro (container da/verso Napoli)** Media ponderata per container pieni sdoganati in uscita/entrata su gomma/ferro (container da/verso ,8 - Salerno)* Container pieni sdoganati nei porti e in uscita/entrata su gomma/ferro ,9 148,9 * Ipotesi di disponibilità di connessioni ferroviarie nel porto di Salerno (modello) ** Ipotesi di disponibilità di area A3 nell interporto di Marcianise (modello) Fonte: ns. elaborazione su dati Agenzia delle Dogane, terminalisti, spedizionieri ed operatori logistici 19

20 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 7/11 Costi esterni specifici del trasporto merci containerizzato in Italia (Euro/TEU-km) Trasporto merci mediante veicoli stradali pesanti Trasporto merci mediante ferrovia Fonte: ns. elaborazione su dati AdT-FS Container pieni Container vuoti Container pieni Container vuoti Gas serra 0,037 0,005 0,012 0,0017 Inquinamento atmosferico 0,142 0,020 0,020 0,0029 Rumore 0,108 0,015 0,067 0,0095 Incidentalità 0,021 0,003 0,002 0,0002 Congestione 0,264 0,037 0,000 0,0000 Totale 0,572 0,081 0,101 0,014 Ipotesi di peso medio della merce containerizzata pari a 14 tonn/teu e di tara dei container pari a 2,3 tonn/teu 20

21 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 8/11 Benefici esterni unitari da trasferimento modale in funzione della distanza 600 Euro/TEU Differenziale gommaferro in termini di costo esterno totale unitario per il trasporto di container pieni Differenziale gommaferro in termini di costo esterno totale unitario per il trasporto di container vuoti Distanza chilometrica Fonte: ns. elaborazione su dati AdT-FS 21

22 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 9/11 Costi totali sociali generalizzati unitari di trasporto su gomma di container pieni (Euro/TEU): localizzazioni rappresentative dell hinterland dei porti campani Da/verso Porto di Napoli Porto di Salerno Interporto di Nola (import) Interporto di Nola (export) Interporto di Marcianise (import) Interporto di Marcianise (export) Rosarno Lazio/Civitavecchia Segrate Milano Porto di Napoli Porto di Salerno Interporto di Nola (import) Interporto di Nola (export) Interporto di Marcianise (import) Interporto di Marcianise (export) ,7-198,7-901,7 486,6 1525, ,2-296,6-808,4 578,5 1605, ,7-890,2 480,4 1523,5 198,8 283, , , ,4 428,8 1480,0 198,8 296,9-138, Fonte: ns. elaborazione su dati ANITA, Agenzia delle Dogane, AdT-FS, operatori, studi di settore, siti web, stampa specialistica 22

23 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 10/11 Costi totali sociali generalizzati unitari di trasporto su ferro di container pieni (Euro/TEU): localizzazioni rappresentative dell hinterland dei porti campani Da/verso Porto di Napoli Porto di Salerno Interporto di Nola (import) Interporto di Nola (export) Interporto di Marcianise (import) Interporto di Marcianise (export) Porto di Napoli Porto di Salerno Interporto di Nola (import) Interporto di Nola (export) Interporto di Marcianise (import) Interporto di Marcianise (export) Rosarno Lazio/Civitavecchia ,7-166,2-300, , Segrate Milano ,8-597,2 169,7 209, ,8 337,6-167, Fonte: ns. elaborazione su dati Trenitalia, Rail Traction Company-RTC, Agenzia delle Dogane, AdT-FS, studi di settore, stampa specialistica 23

24 Principali caratteristiche e alcuni dati di input delle applicazioni ioni empiriche proposte 11/11 Costi logistici totali sociali generalizzati medi unitari per soluzioni alternative di distribuzione di container pieni movimentati nel porto di Napoli e domandati/offerti da operatori localizzati negli interporti di Nola e Marcianise (Euro/TEU) Soluzioni alternative di distribuzione di container pieni in import/export movimentati nel porto di Napoli e domandati/offerti da operatori localizzati negli interporti di Nola e Marcianise Costo logistico totale sociale generalizzato medio unitario (Euro/TEU) Container pieni sdoganati/da sdoganare a Napoli e inoltrati su ferro verso/da i nodi interportuali regionali 799,6 Container pieni sdoganati/da sdoganare a Napoli e inoltrati su gomma verso/da i nodi interportuali regionali 820,1 Container pieni inoltrati su ferro sotto vincolo doganale per conto delle compagnie di navigazione verso/da i nodi interportuali regionali e sdoganati negli stessi interporti 540,4 24

25 Principali risultati delle applicazioni 1/11 Flussi terrestri aggregati di container in import-export attraverso il sistema logistico campano (situazione reale osservata nel 2007) Destinazioni/Origini Traffici terrestri aggregati di container in import/export: situazione reale osservata nel 2007 Altre NOL NCC MAR località terrestri In uscita/entrata dal/nel porto di Napoli (NAP) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su gomma (merchant haulage) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su ferro (merchant haulage) TEU pieni in uscita dal porto su ferro sotto vincolo doganale (carrier haulage) 625 TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su gomma TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su ferro In uscita/entrata dal/nel porto di Salerno (SAL) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su gomma (merchant haulage) TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su gomma In uscita dal nodo interportuale virtuale con funzione doganale a Nola (NCC) TEU pieni da NAP sdoganati all'interporto e in uscita su gomma TEU pieni da NAP sdoganati all'interporto e in uscita su ferro 13 In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale senza funzione doganale a Nola (NOL) TEU pieni sdoganati/da sdoganare a Napoli, in entrata/uscita su ferro e in uscita/entrata su gomma TEU pieni sdoganati a Napoli, in entrata su ferro e in uscita su ferro 112 TEU vuoti in arrivo da/destinati a Napoli su ferro e in uscita/entrata su gomma TEU vuoti in arrivo da/destinati a Napoli su ferro e in uscita/entrata su ferro 17 In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale senza funzione doganale a Marcianise (MAR) TEU pieni sdoganati/da sdoganare a Napoli, in entrata/uscita su ferro e in uscita/entrata su gomma 341 TEU vuoti in arrivo da Napoli su ferro e in uscita su gomma 8 Fonte: elaborazione su dati AAPP, terminalisti marittimi e terrestri, spedizionieri, operatori logistici e imprese ferroviarie 25

26 Principali risultati delle applicazioni 2/11 Flussi terrestri aggregati di container in import-export attraverso il sistema logistico campano (soluzione primale del modello senza internalizzazione delle esternalità) Traffici terrestri aggregati di container in import/export: modello senza internalizzazione delle esternalità dei trasporti Destinazioni/Origini NOL NCC MAR MCC Altre località terrestri In uscita/entrata dal/nel porto di Napoli (NAP) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su gomma (merchant haulage) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su ferro (merchant haulage) TEU pieni in uscita/entrata dal/nel porto su ferro sotto vincolo doganale (carrier haulage) TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su gomma TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su ferro In uscita/entrata dal/nel porto di Salerno (SAL) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su gomma (merchant haulage) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su ferro (merchant haulage) TEU pieni in uscita/entrata dal/nel porto su ferro sotto vincolo doganale (carrier haulage) 56 TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su gomma TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su ferro In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale con funzione doganale a Nola (NCC) TEU pieni da/per NAP sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su gomma TEU pieni per NAP in arrivo su ferro e sdoganati all'interporto TEU pieni da SAL sdoganati all'interporto e in uscita su ferro 56 In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale con funzione doganale a Marcianise (MCC) TEU pieni da/per NAP sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su gomma TEU pieni per NAP in arrivo su ferro e sdoganati all'interporto In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale senza funzione doganale a Nola (NOL) TEU vuoti da SAL in uscita dall'interporto su ferro 58 In uscita/entrata da/in altre località terrestri con terminal ferroviario TEU pieni in arrivo da/destinati a NAP su ferro e in uscita/entrata su gomma TEU pieni per NAP in arrivo su gomma e successivamente spediti su ferro verso NCC 474 TEU pieni da SAL in arrivo da NCC su ferro e spediti su gomma 43 TEU vuoti in arrivo da/destinati a NAP su ferro e in uscita/entrata su gomma TEU vuoti in arrivo da NAP su gomma e in uscita su gomma 291 TEU vuoti da SAL in arrivo da NOL su ferro e in uscita su gomma 58 26

27 Principali risultati delle applicazioni 3/11 Flussi terrestri aggregati di container in import-export attraverso il sistema logistico campano (soluzione primale del modello con internalizzazione delle esternalità) Traffici terrestri aggregati di container in import/export: modello con internalizzazione delle esternalità dei trasporti Destinazioni/Origini NOL NCC MAR MCC Altre località terrestri In uscita/entrata dal/nel porto di Napoli (NAP) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su gomma (merchant haulage) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su ferro (merchant haulage) TEU pieni in uscita/entrata dal/nel porto su ferro sotto vincolo doganale (carrier haulage) TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su gomma TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su ferro In uscita/entrata dal/nel porto di Salerno (SAL) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su gomma (merchant haulage) TEU pieni sdoganati/da sdoganare in porto e in uscita/entrata su ferro (merchant haulage) TEU pieni in uscita/entrata dal/nel porto su ferro sotto vincolo doganale (carrier haulage) TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su gomma TEU vuoti in uscita/entrata dal/nel porto su ferro In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale con funzione doganale a Nola (NCC) TEU pieni da/per NAP sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su gomma TEU pieni da/per NAP sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su ferro TEU pieni da/per SAL sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su ferro In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale con funzione doganale a Marcianise (MCC) TEU pieni da/per NAP sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su gomma TEU pieni da/per NAP sdoganati all'interporto e in uscita/entrata su ferro In uscita/entrata dal/nel nodo interportuale virtuale senza funzione doganale a Nola (NOL) TEU vuoti da SAL in uscita dall'interporto su ferro 58 In uscita/entrata da/in altre località terrestri con terminal ferroviario TEU pieni in arrivo da/destinati a NAP su ferro e in uscita/entrata su gomma TEU pieni da/per SAL in arrivo da/destinati a NCC su ferro e in uscita/entrata su gomma 609 TEU vuoti in arrivo da/destinati a NAP su ferro e in uscita/entrata su gomma TEU vuoti da SAL in arrivo da NOL su ferro e in uscita su gomma 58 27

28 Principali risultati delle applicazioni 4/11 Incidenza del trasporto ferroviario sul traffico terrestre containerizzato da/verso i porti campani (situazione reale osservata e scenari modellistici) Quota di trasporto ferroviario sul traffico terrestre di container in import/export attraverso i porti campani Da/verso il porto di Napoli Da/verso il porto di Salerno Da/verso i porti di Napoli e Salerno Quota della ferrovia sul traffico terrestre totale Quota della ferrovia sul traffico terrestre verso/da i nodi interportuali campani Quota della ferrovia sul traffico terrestre verso/da altre località terrestri Situazione reale osservata nel ,8% 0,0% 4,3% Modello senza esternalità 19,5% 2,3% 11,7% Modello con esternalità 19,6% 2,5% 11,9% Situazione reale osservata nel ,4% 0,0% 10,1% Modello senza esternalità 38,4% 79,7% 39,9% Modello con esternalità 37,1% 82,0% 39,0% Situazione reale osservata nel ,0% 0,0% 3,4% Modello senza esternalità 13,9% 1,5% 7,5% Modello con esternalità 14,2% 1,5% 7,6% 28

29 Principali risultati delle applicazioni 5/11 Incidenza del trasporto ferroviario sul traffico terrestre da/verso i nodi interportuali campani per container sbarcati/imbarcati nei porti campani (situazione reale osservata e scenari modellistici) Traffico ferroviario da/verso i nodi interportuali campani per container in import/export attraverso i porti campani Situazione reale osservata nel 2007 Modello senza esternalità Modello con esternalità Container sbarcati/imbarcati a Napoli Traffico ferroviario in uscita/entrata da/a Nola+Marcianise (TEU pieni e vuoti) Quota ferroviaria sul traffico totale terrestre in uscita/entrata da/a Nola+Marcianise 2,2% 9,5% 18,5% Container sbarcati/imbarcati a Salerno Traffico ferroviario in uscita/entrata da/a Nola+Marcianise (TEU pieni e vuoti) Quota ferroviaria sul traffico totale terrestre in uscita/entrata da/a Nola+Marcianise 0,0% 100,0% 100,0% Container sbarcati/imbarcati a Napoli+Salerno Traffico ferroviario in uscita/entrata da/a Nola+Marcianise (TEU pieni e vuoti) Quota ferroviaria sul traffico totale terrestre in uscita/entrata da/a Nola+Marcianise ,2% 9,8% 21,2% 29

30 Principali risultati delle applicazioni 6/11 Costi totali interni ed esterni per la logistica terrestre dei container in import-export movimentati nei porti campani (situazione reale osservata e scenari modellistici) Confronto dei costi logistici totali interni ed esterni per la logistica terrestre dei container in importexport movimentati nei porti campani (milioni di euro) Costo logistico totale interno generalizzato della distribuzione terrestre di container pieni e vuoti sbarcati ed imbarcati a Napoli (milioni di euro) Costo logistico totale interno generalizzato della distribuzione terrestre di container pieni e vuoti sbarcati ed imbarcati a Salerno (milioni di euro) Costo logistico totale interno generalizzato della distribuzione terrestre di container pieni e vuoti sbarcati ed imbarcati a Napoli e Salerno (milioni di euro) Costo logistico totale sociale generalizzato della distribuzione terrestre di container pieni e vuoti sbarcati ed imbarcati a Napoli e Salerno (milioni di euro) Situazione reale osservata nel 2007 Modello senza esternalità Modello con esternalità 312,7 298,6 298,6 128,4 128,1 128,3 441,1 426,7 426,9 474,9 456,2 455,7 30

31 Principali risultati delle applicazioni 7/11 Dati di traffico ferroviario (osservati e da modelli) e dati di utilizzo della capacità ferroviaria (osservati e da modelli, inclusi i prezzi ombra dei vincoli) per container pieni e vuoti Collegamento ferroviario Numero di treni settimanali bidirezionali Vincolo di capacità annua bidirezionale (numero massimo di TEU pieni e vuoti) Tasso di utilizzazione della capacità bidirezionale osservato nell'ultimo anno statistico disponibile per il periodo Tasso di utilizzazione della capacità per container in importexport in Campania da modello senza internalizzazione delle esternalità Tasso di utilizzazione della capacità per container in importexport in Campania da modello con internalizzazione delle esternalità Prezzo ombra del vincolo di capacità (euro/teu) per i flussi in import in Campania - da modello senza internalizzazione delle esternalità Prezzo ombra del vincolo di capacità (euro/teu) per i flussi in import in Campania - da modello con internalizzazione delle esternalità Prezzo ombra del vincolo di capacità (euro/teu) per i flussi in export dalla Campania - da modello senza internalizzazione delle esternalità Fonte: ns. elaborazione su dati Trenitalia, Rail Traction Company-RTC e dati risultanti dalla soluzione primale e duale dei modelli empirici Prezzo ombra del vincolo di capacità (euro/teu) per i flussi in export dalla Campania - da modello con internalizzazione delle esternalità Napoli-Nola ,9% 100% 100,0% 375,9 388,7 4,8 9,3 Napoli-Marcianise ,0% 100% 100,0% 375,9 391,2 17,3 114,7 Napoli-Bari ,2% 69% 69,2% 0,0 0,0 0,0 0,0 Napoli-Rosarno ,0% 96% 96,4% 313,3 334,7 0,0 0,0 Napoli-San Ferdinando ,6% 100% 100,0% 331,0 357,3 14,1 14,8 Napoli-Ancona ,8% 72% 72,3% 0,0 0,0 35,2 154,5 Napoli-Foligno ,4% 51% 51,1% 0,0 0,0 0,0 0,0 Napoli-Rubiera ,6% 19% 28,5% 0,0 0,0 0,0 0,0 Nola-Taranto ,5% 7% 9,1% 0,0 0,0 0,0 0,0 Nola-Rosarno ,8% 0% 7,8% 0,0 0,0 0,0 0,0 Nola-San Ferdinando ,7% 0% 3,3% 0,0 0,0 0,0 0,0 Nola-Foligno ,0% 0% 0,3% 0,0 0,0 0,0 0,0 Nola-Rubiera ,3% 0% 0,0% 0,0 0,0 0,0 0,0 Nola-Milano Segrate ,0% 10% 2,0% 0,0 0,0 0,0 0,0 Marcianise-Taranto ,5% 0% 50,0% 0,0 3,9 0,0 0,0 Marcianise-Rosarno ,2% 0% 0,0% 0,0 0,0 0,0 0,0 Marcianise-Civitavecchia ,8% 32% 32,1% 0,0 0,0 0,0 0,0 Salerno-Nola ,8% 54% 72,2% 43,1 46,5 0,0 0,0 Salerno-Bari ,2% 100% 100,0% 36,0 51,4 35,8 145,1 TOTALE ,9% 48,8% 51,7% 31

32 Principali risultati delle applicazioni 8/11 Valore ottimo dell obiettivo in funzione del dwell time medio unitario dei container pieni in import-export sdoganati nei porti campani (modello con esternalità) Valore ottimo della funzione obiettivo - Modello con esternalità (euro) y = ,7x ,7 R 2 = 1,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 Dwell time medio unitario portuale per container pieni in import-export in Campania (numero di giorni/teu pieno sdoganato) Valore ottimo della funzione obiettivo (import-export simultaneous interport model con esternalità) Adattamento lineare 32

33 Principali risultati delle applicazioni 9/11 Costo totale esterno di trasporto terrestre multimodale in funzione del dwell time medio unitario dei container pieni in import-export sdoganati nei porti campani (modello con esternalità) Costo totale esterno di trasporto (euro) , , , , , , ,0 y = ,0x ,7 R 2 = 1,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 Dwell time medio unitario portuale per container pieni in import-export in Campania (numero di giorni/teu pieno sdoganato) Costo totale esterno di trasporto terrestre multimodale di container movimentati nei porti campani (import-export simultaneous interport model con esternalità) Adattamento lineare 33

34 Principali risultati delle applicazioni 10/11 Analisi di sensitività di alcuni risultati del modello (con internalizzazione delle esternalità) al variare della capacità dei collegamenti ferroviari tra i porti e gli interporti campani (1) Analisi di sensitività di alcuni risultati del modello (con internalizzazione delle esternalità) al variare della capacità dei collegamenti ferroviari tra i porti e gli interporti campani BASE case ONE TWO Numero di treni settimanali bidirezionali tra il porto di Napoli e gli interporti di Nola e Marcianise Capacità annua dei collegamenti ferroviari bidirezionali tra il porto di Napoli e gli interporti di Nola e Marcianise (TEU) Numero di treni settimanali bidirezionali tra il porto di Salerno e l'interporto di Nola Capacità annua dei collegamenti ferroviari bidirezionali tra il porto di Salerno e l'interporto di Nola (TEU) Quota del trasporto ferroviario sul traffico totale terrestre dal/verso il porto di Napoli (import-export) 19,6% 26,7% 31,9% Quota del trasporto ferroviario sul traffico totale terrestre dal/verso il porto di Salerno (import-export) 2,5% 2,6% 2,6% Valore ottimo della funzione obiettivo (milioni di Euro) 455,7 448,4 441,3 Carrier haulage ferroviario bidirezionale sotto vincolo doganale tra il porto di Napoli e gli interporti di Nola e Marcianise (import-export TEU) Carrier haulage ferroviario bidirezionale sotto vincolo doganale tra il porto di Salerno e l'interporto di Nola (import-export TEU)

35 Principali risultati delle applicazioni 11/11 Analisi di sensitività di alcuni risultati del modello (con internalizzazione delle esternalità) al variare della capacità dei collegamenti ferroviari tra i porti e gli interporti campani (2) Tasso di utilizzazione della capacità dei collegamenti ferroviari unidirezionali dal porto di Napoli agli interporti di Nola e Marcianise (import) Tasso di utilizzazione della capacità dei collegamenti ferroviari unidirezionali dagli interporti di Nola e Marcianise al porto di Napoli (export) Tasso di utilizzazione della capacità dei collegamenti ferroviari bidirezionali tra il porto di Napoli e gli interporti di Nola e Marcianise (import-export) Tasso di utilizzazione della capacità dei collegamenti ferroviari unidirezionali dal porto di Salerno all'interporto di Nola (import) Tasso di utilizzazione della capacità dei collegamenti ferroviari unidirezionali dall'interporto di Nola al porto di Salerno all' (export) Tasso di utilizzazione della capacità dei collegamenti ferroviari bidirezionali tra il porto di Salerno e l'interporto di Nola (import-export) Costo totale esterno di trasporto stradale e ferroviario di container sbarcati nei porti campani (milioni di euro) Costo totale esterno di trasporto stradale e ferroviario di container imbarcati nei porti campani (milioni di euro) Costo totale esterno di trasporto stradale e ferroviario di container sbarcati ed imbarcati nei porti campani (milioni di euro) 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 81,4% 59,8% 100,0% 90,7% 79,9% 100,0% 55,0% 36,7% 44,4% 22,2% 14,8% 72,2% 38,6% 25,7% 9,3 9,1 8,8 19,5 19,3 19,3 28,8 28,4 28,1 35

36 Conclusioni 1/5 Sono ipotizzabili benefici economici e sociali derivanti dall adozione adozione di moderni sistemi e procedure intermodali e doganali nell ambito della logistica terrestre dei container marittimi in import-export movimentati nei porti di Napoli e Salerno. Purtroppo, nella realtà,, la realizzazione e l esercizio l dei due interporti non ha ancora consentito di risolvere i gravosi problemi logistici regionali legati sia alla congestione portuale (in particolar modo per quanto riguarda le attività nel porto di Napoli), sia al forte squilibrio modale dei traffici terrestri da/verso i porti. 36

37 Conclusioni 2/5 Fonte: Corriere del Mezzogiorno, 4 Maggio 2010, pag. 4 37

38 Conclusioni 3/5 È possibile aumentare la quota di trasporto ferroviario da/verso i porti su brevi distanze,, ed in particolare sulle tratte bidirezionali Napoli-Nola Nola e Napoli-Marcianise, anche solo mediante la promozione e l esercizio l di servizi di carrier haulage ferroviario sotto vincolo doganale in regime di transito agevolato. Nella situazione reale attuale (2010) si rilevano solamente traffici ferroviari in modalità merchant haulage tra Napoli e Nola,, per i quali l amministrazione l regionale uscente aveva addirittura previsto un meccanismo d incentivazione d ad hoc.. Del resto, l l incumbent Trenitalia ha già da qualche tempo sospeso i propri servizi ferroviari containerizzati tra il porto di Napoli e i due interporti. 38

39 Conclusioni 4/5 L attuale e addirittura anche una superiore capacità dei collegamenti ferroviari tra porti ed interporti in Campania potrebbe essere pienamente utilizzata sia mediante azioni di regolamentazione più adeguate e moderne, sia mediante più efficaci ed intelligenti schemi organizzativi e azioni di pianificazione e marketing territoriale a livello logistico,, in definitiva: consentendo alle imprese ferroviarie private di usufruire dello stesso regime agevolato valido per Trenitalia per quanto riguarda il carrier haulage sotto vincolo doganale tra i porti e il loro entroterra, e garantendo al contempo adeguate condizioni di sicurezza fiscale; promovendo gli interporti di Nola e Marcianise in maniera paritaria, ria, ovvero pianificando e sostenendo un sistema logistico regionale di porto lungo ispirato a principi di concorrenza, presso compagnie di navigazione ( (carrier), caricatori, spedizionieri ed operatori logistici (merchant). 39

40 Conclusioni 4/5 Nel caso specifico dei flussi containerizzati tra porti ed interporti campani, un notevole shift modale dalla gomma al ferro potrebbe essere possibile anche senza ricorrere al sistema d incentivi d previsto dall ex ex-amministrazione regionale.. Tale meccanismo andrebbe quindi rivisto, ad esempio valutando la possibilità di prevederne un estensione anche ai collegamenti tra Napoli e Marcianise o più in generale a tutti i collegamenti ferroviari intermodali del sistema logistico campano. 40

41 Conclusioni 5/5 Con riferimento alla distribuzione terrestre complessiva dei container in import-export attraverso il sistema portuale campano, i risultati degli scenari modellistici presentati rivelano che l internalizzazione delle esternalità nei prezzi di trasporto potrebbe principalmente favorire un maggiore utilizzo di collegamenti ferroviari bidirezionali tra gli stessi interporti ed altre località terrestri extra-regionali regionali. 41