PIANIFICAZIONE DEI TRASPORTI

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1 PIANIFICAZIONE DEI TRASPORTI prof. Massimo Di Gangi

2 Il sistema della domanda di trasporto Introduzione e metodi di stima dei flussi di domanda 2

3 Simulazione di un sistema di trasporto Individuazione del sistema Simulazione del sistema L offerta di trasporto La domanda di trasporto DOMANDA L interazione domanda-offerta AMBIENTE ESTERNO OFFERTA 3

4 La domanda di trasporto L analisi e la progettazione di interventi su di un sistema di trasporto richiede: La stima della domanda attuale e/o La previsione di quella futura 4

5 La domanda di trasporto definizioni 1) la domanda di trasporto deriva dalla necessità di svolgere delle attività in luoghi diversi.., e determinata dalla configurazione che il sistema delle attività e quello dell offerta di trasporto assumono nell area di studio 2) puo essere definita come.il numero di utenti che consumano i servizi offerti dal sistema dell offerta di trasporto in un ben preciso intervallo di tempo e per uno specifico motivo (flusso di domanda) 3) ad un flusso di domanda possono (devono) essere associate delle caratteristiche necessarie per IDENTIFICARLO 5

6 il generico spostamento è: I. un attività svolta da un utente con le sue caratteristiche che lo differenziano da altri utenti II. III. IV. La domanda di trasporto Definizioni caratterizzazione della domanda di trasporto un attività deriva dall esigenza di compiere un altra attività primaria un attività che si svolge in un ben definito intervallo temporale un attività che si svolge tra due punti del territorio V. un attività che utilizza un modo di trasporto 6

7 La domanda di trasporto Definizioni caratterizzazione della domanda di trasporto il generico spostamento è identificato nel momento in cui sono definiti: I. l utente (o la classe di utenti) II. III. il motivo dello spostamento la fascia oraria dello spostamento IV. l origine e la destinazione dello spostamento V. Il modo di trasporto dello spostamento 7

8 La domanda di trasporto Definizioni caratteristiche della domanda di trasporto Utente Caratteristiche socioeconomiche dell utente Perché mi sposto? Quando mi voglio/devo spostare? Dove voglio/devo andare? Come ci voglio andare? Motivo dello spostamento Fascia oraria dello spostamento Caratterizzazione spaziale dello spostamento Caratterizzazione modale dello spostamento 8

9 La domanda di trasporto L'utente PERCHE classificare gli utenti che si spostano? i comportamenti di spostamento variano da utente a utente non è possibile modellare comportamenti in modo indifferenziato per semplicità si è soliti aggregare utenti che si ritengono omogenei in classi di utenti una possibile classificazione deve essere coerente con le classificazioni ISTAT!! 9

10 La domanda di trasporto Il motivo dello spostamento PERCHE specificare un motivo dello spostamento? il motivo dello spostamento è, innanzitutto, un criterio di classificazione degli utenti in classe omogenee i comportamenti possono essere molto diversi al variare del motivo dello spostamento solitamente si è soliti distinguere almeno gli spostamenti sistematici da quelli non sistematici 10

11 La domanda di trasporto La fascia oraria dello spostamento PERCHE specificare una fascia oraria? le componenti del sistema dell offerta di trasporto hanno una capacità di assorbire domanda limitata per una loro corretta progettazione è necessario conoscere la struttura temporale della domanda i comportamenti di spostamento possono essere molto diversi al variare della fascia oraria 11

12 La domanda di trasporto PERCHE spazializzarla? La caratterizzazione spaziale ogni spostamento è caratterizzato da un origine e da una destinazione la domanda di mobilità deve riferirsi alle possibili origini ed alle possibili destinazioni esistenti all interno dell area di studio 12

13 La domanda di trasporto PERCHE spazializzarla? La caratterizzazione spaziale benché le origini e le destinazioni dello spostamento siano punti elementari del territorio, si è soliti riferirsi a macro-zone di traffico (vedi zonizzazione) la zonizzazione del territorio caratterizza spazialmente la domanda di mobilità e consente di definire le matrici originedestinazione che rappresentano la mappa della mobilità dell area di studio 13

14 per caratterizzare spazialmente la domanda di trasporto si è soliti distinguere: a) l area di studio b) le zone di traffico L universo La domanda di trasporto La caratterizzazione spaziale INTERAZIONE NULLA Area di studio Area di piano 14

15 La domanda di trasporto La matrice O-D La caratterizzazione spaziale N: zone totali I: zone interne I-I: spost. Interni/Interni I-E: spost. Interni/Esterni E-I: spost. Esterni/Interni E-E: spost.esterni/esterni I I+1 I I-I I-E.... I I+1 I+2 N E-I E-E N 15

16 La domanda di trasporto La caratterizzazione modale ogni spostamento è caratterizzato da..un modo di trasporto 16

17 La domanda di trasporto altre caratterizzazioni Il percorso scelto Fine corso 17

18 La domanda di trasporto In sintesi per ogni: motivo (s) classe di utenti (i) fascia oraria (h) modo di trasporto (m) la domanda di mobilità (d odm ) sh può essere schematizzata in tante matrici origine-destinazione i cui elementi sono i flussi di domanda che vogliamo stimare 1 2 N 1. 2 (d odm ) ish N

19 La domanda di trasporto Le incognite del problema La finalità è di stimare i singoli elementi della matrice (O-D) 1 2 N (d odm ) ish.... N.. 19

20 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema i flussi di domanda possono essere esplicitati come il prodotto dei seguenti termini (parzializzazione del flusso di domanda) d i od [s,h,m]= [Ni [o] n i [o]] p i [d/osh] p i [m/oshd] N i [o] numero di persone della zona (o), della classe (i) che possono spostarsi per il motivo (s) nella fascia oraria (h) n i [o] Numero medio di spostamenti compiuti dall utente (i) nella fascia oraria (h) e per il motivo (s) p i [d/osh] Percentuale degli utenti che si spostano [n i [o] m i ] e che si recano nella destinazione (d) p i [m/osh] Percentuale degli utenti che spostandosi e recandosi nella destinazione (d) {[n i [o] m i ] p i [d/osh]}, utilizzano il modo di trasporto (m) 20

21 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema L ingegneria dei Sistemi di Trasporto studia i metodi funzionali alla stima delle aliquote in cui può essere parzializzato un flusso di domanda d i od [s,h,m,k]= [Ni [o] n i [o]] p i [d/osh] p i [m/oshd] i singoli termini sono definiti come aliquote di domanda e, spesso, identificate come dimensioni di scelta, ritenendo che ciascuna di esse sia il prodotto di un processo decisionale dell utente/i la combinazione delle diverse aliquote è anche noto il modello ad aliquote parziali ovvero modello a x stadi 21

22 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema Metodi di stima delle aliquote componenti un flusso di domanda di trasporto STIMA DIRETTA STIMA DA MODELLO Mediante indagini (interviste) su di un campione di utenti e da queste, utilizzando le tecniche della statistica inferenziale, si ottengono delle stime dirette della domanda Mediante indagini sui comportamenti di un campione di utenti del sistema di trasporto oggetto dello studio, si implementano modelli matematici che consentono la simulazione del fenomeno in scenari diversi da quello attuale 22

23 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema d i od [s,h,m]= [Ni [o] n i [o]] p i [d/osh] p i [m/oshd] Nn i i [o] Noto (censimento ISTAT) m i n[o] i [o] p i [d/osh] p i [m/osh] Metodi di stima della domanda di trasporto STIMA DIRETTA STIMA DA MODELLO 23

24 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema In funzione di quale elemento della matrice O-D stiamo stimando N: zone totali I: zone interne I-I: spost. Interni/Interni I-E: spost. Interni/Esterni E-I: spost. Esterni/Interni E-E: spost.esterni/esterni I I+1 I STIMA DA STIMA I-I I-E.. MODELLO DIRETTA I I+1 I+2 N STIMA STIMA E-I E-E DIRETTA DIRETTA N 24

25 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema L approccio dipende dall influenza che gli interventi previsti sul sistema dell offerta di trasporto possono avere sulle caratteristiche della domanda di trasporto quale caratteristica della domanda di trasporto è sensibile (elastica) rispetto all intervento previsto? N spost. destinazione modo di trasporto diretta diretta modello diretta modello diretta modello modello Orizzonte temporale dell intervento 25

26 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema L APPROCCIO DIPENDE DALL INFLUENZA CHE GLI INTERVENTI SUL SISTEMA DELL OFFERTA DI TRASPORTO POSSONO AVERE SULLE CARATTERISICHE DELLA DOMANDA DI TRASPORTO N spost dest. modo diretta diretta modello Simulazione dell uso delle infrastrutture del sistema dell offerta di trasporto e/o dei servizi di trasporto collettivo diretta modello Simulazione di: nuove linee di trasporto pubblico, nuove frequenze, nuove tariffe di sosta. diretta modello modello Simulazione di: interventi infrastrutturali volti a cambiare radicalmente la struttura della domanda di trasporto dell area Orizzonte temporale dell intervento 26

27 La domanda di trasporto Approcci per la stima delle incognite del problema Simulazione della configurazione attuale dei sistemi di attività e di trasporto Stima della domanda ATTUALE STIMA DIRETTA Simulazione di configurazioni future dei sistemi di attività e di trasporto Stima della domanda FUTURA STIMA DA MODELLO 27

28 La simulazione della domanda di trasporto Stima diretta della domanda 28

29 Stima diretta della domanda Introduzione a volte stima diretta 29

30 Stima diretta della domanda Introduzione La stima diretta consiste nell osservazione diretta del fenomeno (e.g. spostamenti) nella stima delle caratteristiche rilevanti del fenomeno (motivo, destinazione, modo di trasporto) 30

31 Stima diretta della domanda Introduzione Per la stima diretta è necessario: a) definire l universo (le cui caratteristiche desidero osservare) b) estrarre dall universo un numero rappresentativo di elementi da osservare c) effettuare un indagine d) stimare le caratteristiche degli elementi estratti e) estendere all universo le caratteristiche stimate 31

32 L universo (N) Stima diretta della domanda Introduzione in genere dipende dal motivo dello spostamento in esame e dalle finalità dell analisi di mobilità: casa-università: studenti dell area di studio casa-acquisti: residenti dell area di studio casa-lavoro: occupati dell area di studio deve essere rilevato (vedi indagini) Es: studio della mobilità nelle isole eolie: turisti dell area di studio Es: progettazione di tariffe agevolate per i pensionati e le casalinghe: pensionati e casalinghe 32

33 Stima diretta della domanda Il campione (C) Introduzione Sotto-insieme dell universo Da esso si vogliono stimare le caratteristiche dell universo Il campione è estratto dall universo e la sua numerosità deve essere rappresentativa dell universo stesso (e.g.10%) La sua estrazione deve essere casuale 33

34 Stima diretta della domanda L indagine a) a bordo del veicolo a) a domicilio a casa telefoniche postali a) a destinazione Introduzione b) metodo della targa 34

35 Stima diretta della domanda Il tipo di indagine Introduzione RP: Indagini relative ai comportamenti effettivamente rivelati o dimostrati dagli utenti in un contesto reale (indagine sulle preferenze rivelate) Il metodo tradizionale delle preferenze rivelate, spesso indicato con l abbreviazione RP prevede l effettuazione di indagini agli utenti del sistema di trasporto; da tali indagini è possibile ottenere informazioni sulla realtà osservata oppure sui comportamenti rilevanti degli utenti SP: Indagini relative ai comportamenti dichiarati dagli utenti in contesti ipotetici (indagini sulle preferenze dichiarate). Solitamente definite SP dall inglese Stated Preferences sono concettualmente equivalenti ad un esperimento di laboratorio. 35

36 Stima diretta della domanda Introduzione a domicilio a bordo del veicolo raramente - a bordo del veicolo - a destinazione a bordo del veicolo a destinazione a bordo del veicolo targa 36

37 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 1 A٢ - Scheda per il rilevamento di flussi veicolari classificati Rilevatore codice Data turno sezione n Via Verso Condizioni atmosferiche Condizioni del traffico Eventuali eventi eccezionali Quarto Numero progressivo dei veicoli transitati d ora Autovetture Veicoli a ٢ ruote Autocarri con ٢ assi Autocarri ٣ o più assi ١ ٢ ٣ ٤ Tot ١ a ora ٥ ٦ ٧ ٨ Tot ٢ a ora Autobus in servizio Altro Media oraria 37

38 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 2 A٣ Scheda per il rilevamento continuativo di flussi veicolari Rilevatore codice Data turno (M/P) Sezione n Via Verso Giorni ٠ra ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٠-٥ ٥-٦ ٦-٧ ٧-٨ ٨-٩ ٩-١٠ ١٠-١١ ١١-١٢ ١٢-١٣ ١٣-١٤ ١٤-١٥ ١٥-١٦ ١٦-١٧ ١٧-١٨ ١٨-١٩ ١٩-٢٠ ٢٠-٢١ ٢١-٢٢ ٢٢-٢٣ ٢٣-٢٤ Totale Media feriale 38

39 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 3 A4 - Scheda per il rilevamento da terra dei flussi di passeggeri di pubblico di linea Rilevatore codice Data turno (M/P) sezione n Via Verso Condizioni atmosferiche Condizioni del traffico Eventuali eventi eccezionali ORARIO PASSAGGIO MEZZO MATRICOLA AUTOBUS INDICATIVO LINEA % RIEMPIM. PASSEGGERI A BORDO 39

40 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 4 A5 - Scheda per il rilevamento dei flussi di passeggeri saliti e discesi alle fermate dei mezzi pubblici di linea Rilevatore codice Data turno (M/P) Sezione n Fermata Condizioni atmosferiche Condizioni del traffico Eventuali eventi eccezionali ORARIO PASSAGGIO MEZZO MATRICOLA AUTOBUS INDICATIVO LINEA PASSEGGERI SALITI PASSEGGERI DISCESI 40

41 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 5 A6 - Scheda per il rilevamento del diagramma di carico di un mezzo pubblico di linea Rilevatore codice Data turno (M/P) Azienda Linea Verso Condizioni atmosferiche Condizioni del traffico Eventuali eventi eccezionali Ora di partenza FERMATA SOSTA [secondi] PARTENZA [ore e minuti] PASSEGGERI SALITI PASSEGGERI DISCESI

42 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 6 A9 - Scheda per indagini al cordone a conducenti di autovetture 1 Numero dell intervista 2 Nome intervistatore Codice 3 Data di rilevazione giorno mese 4 Numero sezione di rilevamento 5 Ora dell intervista ora minuti 6 Tipo di veicolo [ 1] automobile [ 2] due ruote 7 N. di persone a bordo con più di 5 anni compreso il conducente 8 Può dirmi il Suo comune di residenza? 9 Può dirmi da dove sta venendo? Se dall interno del comune: strada Se dall esterno del comune: comune 10 Può dirmi il motivo per cui si trovava nel luogo da cui sta venendo? [ 01] Posto di lavoro fisso [ 06] Sport, tempo libero [ 02] Altro posto di lavoro [ 07] Accompagnare altre persone [ 03] Acquisti [ 08] Altro [ 04] Studio [ 09] Abitazione [ 05] Pratiche personali [ 10] Non risponde 11 Può dirmi dove si sta recando? Se all interno del comune: strada Se all esterno del comune: comune 12 Può dirmi per quale motivo dovrà essere nel luogo in cui si sta recando? [ 01] Posto di lavoro fisso [ 06] Sport, tempo libero [ 02] Altro posto di lavoro [ 07] Accompagnare altre persone [ 03] Acquisti [ 08] Altro [ 04] Studio [ 09] Abitazione [ 05] Pratiche personali [ 10] Non risponde CODIFICA 42

43 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione - 7 A10 - Scheda per indagini a domicilio Famiglie e Imprese SCHEDA 1 INFORMAZIONI GENERALI Informazioni generali 0 Numerazione provvisoria 1 Numero progressivo di intervista 2 Intervistatore: 3 Data di rilevazione: giorno mese 4 Indirizzo completo della famiglia intervistata Via n Tel Domande da rivolgere ad un componente adulto del nucleo familiare 8 Di quanti e quali autoveicoli dispone la sua famiglia? N Automobili N Motocicli N Furgoni codifica 43

44 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione

45 Stima diretta della domanda Esempio di scheda di rilevazione

46 Stima diretta della domanda Introduzione Stima delle caratteristiche del campione C è la numerosità campionaria n k è il numero di volte che la caratteristica m è stata osservata nel campione (e.g. numero di volte che è stata scelta l auto) il numero medio di osservazioni con la caratteristica m è: n k = n k / C il numero totale di spostamenti con la caratteristica m è: Nk = nk N 46

47 Stima diretta della domanda Esempio - 1 Un applicazione alla sede di Fisciano dell Università degli Studi di Salerno 47

48 Stima diretta della domanda Esempio - 2 Un analisi di mobilità per la sede di Fisciano dell Università di Salerno Il complesso universitario di Fisciano iscritti Salerno (64%), Avellino (15%), Napoli (8%), Benevento e Caserta 48

49 Stima diretta della domanda Utente Esempio - 3 LE CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELLA DOMANDA DI TRASPORTO a) Studenti (tipologie) b) Dipendenti Perché mi sposto? Quando mi devo spostare? a) Lavoro b) Studio Fascia oraria dello spostamento Dove voglio/devo andare? a) Origine dello spostamento 49

50 Stima diretta della domanda Esempio - 4 Passaggi fondamentali 1) Scelta della popolazione da intervistare e sua numerosità 2) Definizione della numerosità del campione da intervistare Sede di Fisciano Studenti, Personale docente, Personale non docente 20% del totale (tasso di campionamento 0,2) 3) Definizione del questionario - Da dove vieni? - A che ora sei partito? - Quale modo hai usato? 4) Definizione della metodologia di campionamento ed estrazione del campione 5) Effettuazione dell indagine ed elaborazione dati a) Dipend. casuale all interno b) Studenti Casuale stratificato - per parcheggi Analisi descrittive e statistiche 50

51 Stima diretta della domanda Esempio - 5 L indagine Il conteggio dei flussi di domanda L indagine campionaria Utenti modi di trasporto collettivi Utenti modi di trasporto individuali POPOLAZIONE Studenti ai parcheggi Personale docente Personale non docente I principali output dell indagine Definizione dell universo Flussi orari della domanda di mobilità Stima diretta della ripartizione geografica degli spostamenti Stima diretta delle rip. modali Info qualitative sui servizi offerti 51

52 Stima diretta della domanda Esempio - 6 I risultati dell indagine (il conteggio dei flussi) Utenti entranti ed uscenti La scelta modale dell'utenza auto entranti studenti in auto Coeff. Riemp. 1, auto non studenti (C.R. 1,37) Coeff. Riemp. 1, studenti su mezzi collettivi utenti totali AutoG 40% AutoP 26% BUS 34% 52

53 Stima diretta della domanda Esempio - 7 I risultati dell indagine (l'indagine campionaria) Utenti entranti ed uscenti utenti totali La distribuzione geografica dell utenza: 1 B.Salerno (5.019) 48% B.Avellino (1.173) 12% B.Napoli (717) 7% B.Benevento (125) 1% B.Out (111) 1% 2 Salerno Città 30% La scelta modale dell utenza 1 2 Car POOL 26% Car POOL 21% Pax 10% Pax 7% Bus 33% Bus 44% Auto 30% Auto 28% 53