Pianificazione dei Trasporti - Università degli Studi di Catania

Corso di Ingegneria Civile e
Ambientale - AA 1213
Corso di:
Fondamenti di Trasporti
Lezione:
Alcuni criteri di progetto dei
sistemi di trasporto collettivo
Giuseppe Inturri
Università di Catania
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale
[email protected]
Pianificazione di un SdT collettivo
Il processo di pianificazione di un sistema di trasporto collettivo è il
risultato di una sequenza di decisioni relative alle seguenti attività:
1. Progetto del sistema di linee
(numero di linee e sequenza dei percorsi di ogni linea)
2. Determinazione delle frequenze di ogni linea
(Pianificazione del servizio)
3. Costruzione del quadro orario
(Programma di esercizio - Schedulazione delle corse)
4. Schedulazione dei veicoli
(Assegnazione dei veicoli alle corse, cioè costruzione dei turni
macchina o Vehicle Scheduling)
5. Schedulazione degli autisti
(Assegnazione dei conducenti ai veicoli, cioè costruzione dei turni
uomo o Crew Scheduling)

2
Introduzione del corso
Progetto del sistema delle linee
Il progetto del sistema delle linee ha come obiettivo la minimizzazione della
somma pesata del costo sopportato dai passeggeri (comprendente anche i
tempi di trasferimento, attesa, viaggio e trasbordo), e del costo sostenuti
dall’operatore, con i vincoli di:





3
domanda (tempo massimo di viaggio per ciascuna coppia di O-D)
lunghezza massima e minima per ciascuna linea
massimo numero di linee
dimensione massima della flotta
Introduzione del corso
Determinazione delle frequenze delle linee
Le frequenze delle singole linee possono essere determinate
minimizzando i costi di esercizio con i vincoli di:




4
soddisfacimento della domanda
dimensione della flotta
frequenza minima di servizio
Introduzione del corso
Approccio congiunto
Si può anche ipotizzare un problema di progetto di rete in
termini di determinazione congiunta di linee e frequenze.
In questo caso assume particolare importanza il modello di
comportamento degli utenti in termini di scelta delle linee e
dunque il modello di assegnazione della domanda di trasporto
collettivo alle linee costituenti la rete.
Comunque la maggior parte delle tecniche di soluzione
separano il problema in due fasi: progetto delle linee e
determinazione delle frequenze.



5
Introduzione del corso
Grandezze di base dell’esercizio del
trasporto pubblico
6
Linea, rete, fermata, stazione
La linea di trasporto pubblico è l’insieme di infrastruttura e di
servizio fornito su un tracciato fisso da veicoli singoli o convogli in
esercizio secondo un programma di orari prefissato
Il percorso di trasporto pubblico (o tracciato) è spesso usato come
sinonimo di linea, ma si riferisce ai trasporti pubblici su sede
stradale, ed in questo caso su di esso possono insistere diverse
linee
La rete di trasporto pubblico è l’insieme delle linee che possono
essere usate in modo integrato a servizio di un‘area
La lunghezza di una linea è la distanza misurata lungo il percorso
tra i terminal di una linea
La lunghezza della rete è la lunghezza totale di tutti i percorsi,
ciascuno dei quali può essere servito da più di una linea, dunque la
lunghezza totale delle linee è >= della lunghezza della rete





7
Introduzione del corso
Linea, rete, fermata, stazione
8

Se la distanza tra le stazioni è 1 km

Lunghezze linee:

Lunghezza rete:
LAC+ LBD + LEF=15km

Lunghezze totale linee:
LAC+ LAD + LEF=18km
LAC=6km, LAD=5km, LEF=7km
Introduzione del corso
Linea, rete, fermata, stazione
Una fermata è un punto lungo la linea nel quale i veicoli si
arrestano per consentire la salita o la discesa dei passeggeri;
può includere dei segnali, delle tabelle informative, panchine,
pensiline
Una stazione è una struttura dove i passeggeri possono
salire, scendere, aspettare, transitare verso un’altra linea. Può
includere attrezzature per i passeggeri, quali banchine di
imbarco, mezzanini, scale mobili, sistemi di bigliettazione, e
per i veicoli, come binari per l’inversione di marcia o per il
deposito
I terminal o capilinea sono le stazioni/fermate poste agli
estremi di una linea



9
Introduzione del corso
Veicoli, unità di trazione, dimensione della flotta

I sistemi di trasporto stradali usano un singolo veicolo, con poche eccezioni (bus e
filobus articolati)

I sistemi di trasporto con guida vincolata, usano quasi sempre veicoli accoppiati a
costituire treni per ottenere capacità di trasporto ed economia di esercizio

L’unità di trazione (Transit Unit TU) è un insieme di n veicoli che viaggiano
fisicamente accoppiati; n=1 per un bus, n>1 per un treno

Se esprimiamo la frequenza di esercizio f di una linea in TU/h, il numero di veicoli
che attraversano una sezione della linea in un’ora è f·n

L’insieme dei veicoli, sia su gomma sia su ferro, si chiama flotta

In campo ferroviario sia usa spesso il termine materiale rotabile (rolling stock)

La dimensione della flotta Nf per l’esercizio di una linea o di un’intera rete è la
somma dei veicoli N necessari per l’esercizio nell’ora di punta, cui bisogna
sommare quelli di riserva Nr da usare in caso di guasto di quelli in servizio e quelli
in riparazione Nm

Nf=N+Nr+Nm
10
Introduzione del corso
Utilizzazione del servizio: flusso e volume di
passeggeri

Se i passeggeri potessero salire con tasso s(x)
in modo continuo lungo la linea, e allo stesso
modo scendere con tasso d(x), S(x) e
D(x)sono le funzioni cumulate di salita e
discesa
x
x
S ( x)   s( x)dx
D( x)   d ( x)dx
0
densità saliti/discesi (pax/km/h)
70
60
50
40
s(x)
30
d(x)
20
10
0
0
1
2
3
4
5 (pax/h)
6
cumulata
saliti/discesi
7
8
250
0
200


Ovviamente S(L)=D(L), se L è la lunghezza
della linea
Il volume dei passeggeri a bordo è
x

B(x)
S(x)
D(x)
100
50
0
x
B( x)   s( x)dx   d ( x)dx  S ( x)  D( x)
0
150
0
I punti di massimo e minimo della funzione si
hanno quando dB/ds=0, cioè s(x)=d(x) (vedi
grafico)
0
1
2 volume
3 passeggeri
4
5
6
a bordo
(pax/h)
80
7
8
Bmax
70
60
50
40
b(x)
30
20
10
0
0
11
Introduzione del corso
1
2
3
4
5
6
7
8
Utilizzazione del servizio: flusso e volume di
passeggeri
70

Nella realtà il problema non è
continuo, ma discreto, poiché i
passeggeri possono salire e
scendere solo nelle
fermate/stazioni
60
50
40
s(x)
d(x)
30
20
10
0
0
k
2
3
4
5
6
cumulata
saliti/discesi
(pax/h)
7
8
250
k
Bk  S k  Dk   si  d i
i 1
1
200
i 2
150
S(x)
D(x)
100

La linea deve avere una capacità di
traffico pari almeno a Bmax
50
0
0
1
2
3
4
5
6
volume passeggeri a bordo (pax/h)
7
8
80
70
60
50
40
b(x)
30
20
10
0
0
12
Introduzione del corso
1
2
3
4
5
6
7
8
Caratteristiche dell’esercizio: intertempo,
frequenza, capacità

L’intertempo h è l’intervallo di tempo tra due passaggi successivi nella
stessa direzione di un veicolo da un punto fissato sulla linea

I passeggeri richiedono intertempi brevi per ridurre il tempo di attesa, le
aziende di trasporto, per un dato volume di passeggeri, preferiscono usare
veicoli di grande capienza e intertempi grandi, per ridurre il costo di
esercizio

Quindi l’intertempo usato è sempre un compromesso tra la convenienza
degli utenti ed il costo di esercizio

Il numero di veicoli che passano nella stessa direzione da un punto fissato
sulla linea è la frequenza del servizio f

f=60/h f(veic/h), h(min)
13
Introduzione del corso
Caratteristiche dell’esercizio: intertempo,
frequenza, capacità,

Nel trasporto pubblico distinguiamo:

La capacità del veicolo Cv (posti) o capacità statica, è il numero di posti
per veicolo (0.15-0.25 posti/mq)

La capacità di linea C (posti/h), o capacità dinamica è il numero massimo
di posti che possono essere trasportati attraverso un dato punto in un ora
C = f·n·Cv = 60n·Cv/hmin

Indichiamo ancora con capacità utilizzata P (pax/h), il numero massimo di
utenti trasportati in un ora

Il fattore di utilizzazione della capacità o fattore di carico è
=P/C
14
Introduzione del corso
Caratteristiche dell’esercizio: lavoro di trasporto,
produttività di trasporto

Il lavoro di trasporto prodotto wo (o momento di trasporto) di una linea di
trasporto collettivo è la quantità di servizio offerto e può essere espresso in
treni-km, veicoli-km o posti-km

Se L è la lunghezza della linea

wo = C·L = f·n·Cv·L [posti-km(/h)]

Il lavoro di trasporto utilizzato wp sono i passeggeri-km che hanno usato
il servizio, ovvero la somma dei prodotti di ciascuno passeggero pi per la
lunghezza dello spostamento si effettuato
wp   pi si
i

’=wp/wo è il fattore di utilizzazione del lavoro (pax-km/posti-km)
15
Introduzione del corso
Programma di esercizio (scheduling)

Il programma di esercizio è il risultato finale della procedura di calcolo
della frequenza di servizio di ogni linea, del numero di veicoli richiesti, degli
orari di partenza e transito di ogni corsa

Il programma di esercizio di ogni linea deve soddisfare due requisiti
fondamentali:
1.
2.
Fornire un’adeguata capacità di trasporto per il volume di traffico di passeggeri
previsto
Offrire una frequenza di servizio minimo (ovvero un accettabile tempo di
attesa) dal punto di vista del livello di servizio

Nelle ore di punta il requisito 2 è automaticamente soddisfatto, perché per
fornire un’elevata capacità di trasporto, bisogna aumentare la frequenza

Nei periodi di morbida, la frequenza strettamente necessaria per garantire
la capacità di trasporto, potrebbe risultare inaccertabile

È fondamentale conoscere la tratta di linea compresa tra due fermate con il
più alto volume di traffico Pmax.
16
Introduzione del corso





In figura è mostrato un diagramma di
carico della linea che fornisce il
volume di passeggeri a bordo Pi per
ogni sezione di linea i tra due
fermate, in un dato intervallo di
tempo (di solito 1 ora), Pmax in figura,
che definisce la sezione più carica
(Maximum passengers Load Section,
MLS)
Pav in figura indica il valore medio di
capacità utilizzata Pav L   Pk S k
k
C è la capacità totale offerta
Il rapporto Pi /C è il fattore di carico
in ciascuna sezione, il valore
massimo si ha nella sezione MLS
Il rapporto tra l’area tratteggiata e CL
è il fattore di carico medio, cioè
rapporto tra i passeggeri-km
trasportati e i posti-km offerti
17
Capacità della linea (posti/h)
Volume di trasporto (pax/h)
Programma di esercizio (scheduling)
Introduzione del corso
Programma di esercizio (scheduling)




Il volume di trasporto può avere delle
forti variazioni all’interno dell’ora di
punta, quindi potrebbe succedere che
il valore medio nell’ora di punta Pmax è
inferiore alla capacità C, ma in alcune
corse potrebbe aversi il superamento
dei posti disponibili a bordo del veicolo
Per ridurre il problema è bene avere
dei rilievi di traffico riferiti ai 15’, si
considera il valore massimo registrato
in 15’ p15, si calcola il coefficiente
dell’ora di punta come
PHC=4p15/Pmax
Si ottiene così il volume orario di
trasporto corrispondente al volume di
punta dei 15’, quindi si calcola il
volume di traffico di progetto Pd
come
Pd=Pmax·PHC
PHC varia tra 1 (se p15 è uguale nei
quattro periodi) e 4 (se uno dei valori di
p15 è molto più alto degli altri
18
Introduzione del corso
Programma di esercizio (scheduling)






19
Lo scheduling va fatto per ogni periodo (di
punta mattina, di punta sera, di morbida) e
la frequenza del servizio deve cambiare con
gradualità per adattare l’offerta alla
domanda
Nei periodi di punta la capacità può
essere aumentata in due modi:
Nel caso stradale (bus, filobus)
aumentando la frequenza o più raramente
la dimensione dei veicoli
Nel caso ferroviaria si può agire sulla
frequenza e/o sul numero di veicoli
accoppiati in un convoglio. In questo caso il
limite è imposto dalla lunghezza delle
banchine di stazione
L’aumento di frequenza fa crescere il costo
di esercizio nella stessa proporzione
L’aumento della capacità dell’unità di
trazione solo in relazione all’aumento dei
costi di trazione
Introduzione del corso
Programma di esercizio (frequenza)

La frequenza del servizio dipende dalla domanda di progetto (Pd),
dall’offerta (capacità Cv di ogni veicolo e numero n di veicoli accoppiati) e
dal comfort che si intende dare ai passeggeri (coefficiente di riempimento
)
Pd
f 
  n C v

L’intertempo in minuti
60 60  n  Cv
h

f
Pd

Se h<6 min, i passeggeri non consultano l’effettivo orario di partenza
Quando h>6 min conviene arrotondare a valori che rendono l’ora di
partenza facile da ricordare, quindi i valori effettivi di f e  vanno calcolati
con le formule inverse a partire dal valore arrotondato di h

20
Introduzione del corso
Programma di esercizio (dimensione della flotta)



Il calcolo del numero di veicoli necessari per fornire un servizio con una dato
intertempo dipende dal tempo operativo di esercizio To necessario per
muoversi tra due capilinea e dal tempo di terminal tt necessario per il riposo
del conducente e per le eventuali operazioni di inversione della marcia
T=2(To+tt) =2To (1+)
assumendo tt proporzionale a To con =0.1-0.3
Il numero di unità di trazione necessari è
NUdT=T/h=fT/60 arrotondato all’intero superiore
Il tempo T può essere espresso in termini di velocità commerciale
Vc =Vo/(1+), Vo è la velocità operativa di esercizio (L/To) che include anche il
tempo perso nelle fermate
Vc 
120 L
120 L

T
h  NUdT
NUdT 
120 L 2 L  Pd 1   

h Vc   n  Cv Vc
con T(min), V (km/h), L(km), h(min), P(pax/h)
21
Introduzione del corso
Esempio calcolo frequenza, flotta e velocità
commerciale
dati di base
L
To
Cv
n
alfa
Pd
t_t
8 km
40 min
45 posti/veic
1 veic/UdT
1.1
980 pax/h
7.2 min
lunghezza linea
tempo di esercizio in una direzione
capacità singolo veicolo
numero veicoli per unità di trazione
fattore di carico nella sezione più carica
domanda di progetto
tempo di terminal
calcolo intertempo, frequenza e fattore di carico
h_t
h
f
alfa_eff
3 min
3 min
20 UdT/h
1.089 pax/posti
h
60 60  n  Cv

f
Pd
60*alfa*n*Cv/Pd
intertempo teorico
SE(h_t<6;h_t;CERCA.VERT(h_t;H11:I17;2))
intertempo effettivo
60/h
(Pd*h)/(60*n*Cv)
fattore di carico effettivo
calcolo dimensione flotta
T'
N_UdT
T
94.4 min
32
96 min
2*(To+t_t)
T'/h
h*N_UdT
tempo giro
tempo giro effettivo
calcolo velocità commerciale
Vc
22
10.0 km/h
120*L/T
velocità commerciale
Introduzione del corso
6
7.5
10
12
15
20
6
7.5
10
12
15
20
30
60
30
60
Calcolo dimensione flotta
dimensione flotta (UdT)
44
42
40
38
pax/h
36
34
700
32
800
900
30
1000
28
1100
26
1200
24
22
20
18
34
23
36
38
40
42
tempo di esercizio in una direzione
Introduzione del corso
44
46
Esercizio 1








Linea bus 10 km
Vo=12 km/h
tt=6 min
Pd=600 pax/h
Cv=100 posti
Quanti bus servono per l’esercizio?
Quanti bus in meno servono se la velocità di esercizio passa
da 12 a 18 km/h
Ipotizzare a piacere i dati mancanti
24
Introduzione del corso
Esercizio 2







L=14 km
Vo=12 km/h
tt=6 min
Calcolare il numero di veicoli servono se l’intertempo h=10
min
Calcolare la velocità commerciale
Calcolare la capacità della linea se i veicoli hanno una
capacità Cv=80 posti
Calcolare il fattore di carico se la linea trasporta 300 pax/h
nella sua sezione di massimo carico
25
Introduzione del corso
Esercizio 3


Calcolare il numero di treni
Calcolare il lavoro di
trasporto (pax-km) ed il
coefficiente di utilizzazione
L
C
alfa_max
Vo
t_t
st
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
26
Introduzione del corso
st
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
d
2450
1870
1280
1320
1130
1390
640
950
1260
1910
14.2
590
s
3300
1700
1900
3200
2900
1300
1600
600
400
700
0
km
posti
0.9
36km/h
10min
d
0
0
500
700
2100
700
4000
2700
2200
1700
3000
b
3300
5000
6400
8900
9700
10300
7900
5800
4000
3000
0
Metodo del diagramma di carico
33
Calcolo della frequenza con il metodo del
diagramma di carico
Var
descrizione
c
la capacità del bus in numero di posti (seduti+in piedi)
Pmax
il valore massimo di passeggeri registrato a bordo in una certa
fascia oraria
Pdes
il livello desiderato di numero di passeggeri a bordo in una certa
fascia oraria (che ovviamente rappresenta una frazione della
capacità del veicolo)
A
il valore in passeggeri-km dell’area sottesa dal diagramma di carico
(lavoro di trasporto utilizzato o momento di traffico, wp nelle slide
precedenti)
li
la generica distanza in km tra due fermate successive
L
la lunghezza totale della linea
34
Introduzione del corso
Calcolo della frequenza con il metodo del
diagramma di carico




PmaxL è il lavoro di trasporto offerto
L’area A, sottesa dal diagramma di carico, rappresenta una misura del
carico esercitata dal traffico sulla linea (lavoro di trasporto utilizzato).
L’area PdesL rappresenta il valore di carico di trasporto che si desidera che
non sia superato.
I valori posti alla base del calcolo sono quelli medi sia rispetto alle corse
monitorate in una data fascia oraria, sia rispetto ai giorni oggetto del
monitoraggio.
c
Pmax
Pdes
A
35
km
Introduzione del corso
L
Calcolo della frequenza con il metodo del
diagramma di carico

Il metodo del diagramma di carico determina la frequenza

P 
proposta Fp da assegnare alla linea sulla base della Fp  max  A , max 
relazione
 Pdes L c 

Il valore di Fp che risulta dalla precedente espressione è un
fattore che rappresenta di quanto bisogna aumentare o
ridurre il valore attuale della frequenza affinché sia
garantito il rispetto simultaneo di due condizioni:

1.
non sia superato il valore di momento di traffico desiderato
(PdesL);
2.
non sia superato il limite di capacità (c)
Il metodo consente cioè di valutare il numero di corse di cui
è necessario ridurre o aumentare il servizio della linea
garantendo gli standard di occupazione scelti ed evitando
contemporaneamente che nella fermata più carica sia
superata la capacità fisica del bus
36
Introduzione del corso
Metodo della frequenza ottima
37
Metodo della frequenza ottima

Un metodo molto semplice per la determinazione della
frequenza ottima di una linea di trasporto collettivo su gomma,
prevede la minimizzazione del costo complessivo dato dalla
somma del costo di esercizio del sistema di trasporto e del
costo monetario del tempo utilizzato dai passeggeri per
l’attesa del mezzo.
38
Introduzione del corso
Metodo della frequenza ottima

Indichiamo con:






f (bus/h)
h (min)= 60/f
p (pax/h)
q (€/h)
t (€/h)
passeggero medio
la frequenza del servizio
l’intertempo
il flusso di passeggeri
il costo di esercizio unitario di un bus
il valore monetario di un ora di tempo del
Ipotizzando per i passeggeri un tempo di attesa medio alla fermata di
1/(2f), il costo sopportato dagli utenti è pt/2f, mentre il costo di esercizio
del bus è fq.
39
Minimizzando il costo totale
C
Si ottiene la frequenza ideale
f ott
Introduzione del corso
pt
 fq
2f
pt

2q
Esempio
Frequenza ottima di una linea di trasporto pubblico
3000
p = 500 pax/h
t = 10 €/h
q = 60 €/h
Costo totale (Euro/h)
2500
2000
pt/2f
fq
C
1500
1000
0
40
5
f ott 
0
pt
2q
500
10
15
f (bus/h)
Introduzione del corso
20
25
Minimizzazione del tempo di
percorrenza di una linea di trasporto
collettivo
41
Limite di velocità massima in funzione della
Hp, am=a’m
distanza tra le fermate
v
tc  t ferm  ta  (tb  ta )  (tc  tb )
am=tg 1
a'm=tg 2
ta 
vmax

s
sc
v 2 max
sa 
 ( sc  sb )
2 am

ta
sc 
tb
vmax
 (tc  tb )
am
tc
t
(sb  sa )  vmax (tb  ta )  sc  sa  sc  sb 
v 2 max v 2 max
sc 

2am
2 am
s
v
(tb  t a ) 
 c  max
vmax
vmax am
Llinea
n ferm
sb
tc  t ferm 
sa
ta
avv.
42
tc
tb
reg.
t
fren.
vmax
s
 c
am vmax
dtc
s
1

 2c 0
dvmax am v max
vmax  sc am
Introduzione del corso
Distanza minima tra le fermate in funzione
della velocità massima
Viceversa, fissate le prestazioni del veicolo (velocità
massima e accelerazione), si ottiene la distanza minima
tra le stazioni che consente di raggiungere la velocità
massima.
sc= v2max/ am
 Non si fa alcuna ipotesi sulla domanda della linea.

43
Introduzione del corso
Distanza ottimale tra le fermate per
minimizzare il tempo di viaggio
44
Minimizzazione del tempo di viaggio




Il calcolo della distanza ottimale tra le
fermate di una linea, può essere ottenuta
mediante la minimizzazione del tempo totale di
viaggio inteso come somma del tempo di
accesso a piedi e tempo a bordo del bus.
Se ipotizziamo i passeggeri uniformemente
distribuiti lungo la linea, la distanza media per
raggiungere la fermata è sc/4
Se indichiamo con Lsp la lunghezza media dello
spostamento e tf il perditempo alla fermata, il
numero di fermate che farà l’utente è Lsp/sc
La Figura è stata ottenuta a titolo di esempio
considerando uno spostamento medio Lsp di 4
km, una velocità massima vmax del bus di 50
km/h ed una velocità a piedi vp dell’utente di 5
km/h.
Essa mostra come il tempo del segmento di
viaggio pedonale si riduce con la densità delle
fermate, mentre il tempo a bordo del mezzo
cresce, dunque la distanza ottimale può
determinarsi attraverso il minimo della curva
del tempo totale.
45
Relazione tra denistà fermate e tempo totale di viaggio
35.0
30.0
25.0
tempo di viaggio

20.0
tempo a piedi
tempo sul bus
tempo di viaggio
15.0
10.0
5.0
0.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
numero fermate per km di linea
ttot  t p  tb 
ttot
sc / 4
 nf
vp
sc / 4 Lsp


vp
sc

v
s 
  t f  max  c 
am vmax 


v
s 
  t f  max  c 
am vmax 


v 
sc _ ott  4v p Lsp  t f  max 
am 

Introduzione del corso
esercizio
47
Introduzione del corso
Relazione tra progetto della
frequenza e progetto della rete
48
Frequenza del trasporto pubblico
“Squaresville” con dieci linee
di bus in direzione nord-sud
“Squaresville” con dieci linee di
bus in direzione nord-sud e
frequenza raddoppiata su tutte le
linee
•ogni intersezione genera uno
spostamento al giorno verso ogni altra
•raddoppiando la frequenza delle linee
intersezione, (9900 spost.).
abbiamo un aumento di 450
•La potenzialità delle dieci linee bus è
spostamenti
servire 900 spost. (10%)
•ripartizione modale del 4.5%
•Se lo shift modale del bus è 1/3, gli
•costi di esercizio +100%
•ricavi da traffico +50%
49 spost. su bus sono 300 (3% del totale) Introduzione del corso
Frequenza del trasporto pubblico



La rete acquista la capacità di
servire tutti i 9900 spostamenti, di
cui 1800 direttamente e 8100 con
un solo trasbordo.
Se ipotizziamo che la quota di
spostamenti su mezzo pubblico
con trasbordo si dimezza (1/6)
rispetto a quella con collegamenti
diretto, la domanda
complessivamente servita diventa
(1800/3+8100/6) pari a 1950 e la
ripartizione modale passa dal 3%
al 20%.
Questo caso teorico fornisce
un’elasticità della domanda alla
frequenza di 5.5, invece che di 0.5
50
Introduzione del corso
Squaresville” con venti linee di
bus in direzione nord-sud ed estovest
Frequenza ed effetto rete
51
Introduzione del corso
Modello di “Squaresville” con una rete
a griglia di linee ad alta frequenza che
consente qualunque spostamento con
un solo trasbordo, adatto a città molto
grandi

Per città medie(100.000-300-000 ab.)
Due linee circolari con buona
frequenza favoriscono gli spostamenti
trasversali, seppure con più di un
trasbordo. I nodi di interscambio
principali devono essere molto curati.
città medie

Per città più piccole (<100.000 ab.),
l’offerta è concentrata su un servizio
tipo “pendolo” che attraversa il centro
della città o con servizi radiali con
trasbordo al centro.
52
Introduzione del corso
città grandi

città piccole
Progetto della rete di trasporto pubblico
Altri criteri di progettazione della rete

53
Concentrare le linee e le risorse di esercizio su poche
linee ad alta frequenza
Introduzione del corso
Altri criteri di progettazione della rete

Linee dirette
Vs. linee con
trasbordo
54
Introduzione del corso
Rete radiale
vantaggi


svantaggi
si riducono i trasbordi,
perché tutte le linee vanno al
centro che è la destinazione
principale
si sviluppano e consolidano
dei corridoi ad intenso
traffico


congestione al centro,
soprattutto se al centro ci
sono i terminal
servizi scarsi in periferia e
servizi sovrapposti al centro
Il layout radiale funziona bene nelle città piccole (< 100.000 abitanti)
55
Introduzione del corso
Rete a griglia
vantaggi


svantaggi
copertura più uniforme del
bacino di traffico
percorsi delle linee
facilmente interpretati dagli
utenti


aumentano il numero di
trasbordi per raggiungere
alcune destinazioni
bisogna aumentare le
frequenze per compensare
la perdita di tempo nei
trasbordi
Il layout a griglia funziona bene nelle città più grandi dove:
la densità residenziale può “permettersi” elevate frequenze dei bus; esiste la
necessità di coprire domanda di trasporto tra le periferie; le destinazioni finali
sono più distribuite
56
Introduzione del corso
Esempi di reti a griglia
57
Introduzione del corso
Esempi di reti a griglia
58
Introduzione del corso
59
Introduzione del corso
Altri criteri di progettazione della rete

60
Orario coordinato delle diverse linee sullo stesso corridoio di
penetrazione
Introduzione del corso
Integrated policy of public transport
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Metro station
Transit rail station
Bus stop
Shuttle stop
X
Transfer
61
Express stop
Introduzione del corso
Paratransit Taxi service
boundary
Public Transport
quale sistema?
Introduzione del corso
Classificazione sistemi di trasporto collettivo
propulsione
guida
alimentazione
convenzionale
termica
alternativa
a bordo
libera
bus a gasolio
bus a benzina
bus a metano/GPL
bus a idrogeno
bus a batteria
elettrica
convenzionale
ibrida
alternativa
bus ibrido in serie
bus ibrido in parallelo
bus a celle di
combustibile
filobus
tram
elettrica di rete
bus ad attrazione magnerica (stream)
tram-treno
semi-vincolata
ibrida
sistemi di trasporto
collettivo
tram-bus
sede promiscua e/o riservata
metropolitana leggera
vincolata
elettrica di rete
metropolitana pesante
ferrovia
ferrovia
funicolare
a terra
63
vincolata
elettrica di rete
Introduzione del corso
funivia
sede riservata e/o protetta
BRT
Vuchic, 2005, Transit Systems
Bus Rapid Transit
65
Introduzione del corso
Bus Rapid Transit
66
Introduzione del corso
Land use and public transport
67
Densità e km percorsi
68
Introduzione del corso
Smart growth
Mixing land use
Compact building design
Walkable communities
Variety of transport options
69
Introduzione del corso
Transit Oriented Development
Urban TOD (Calthorpe, 1993)
70
Introduzione del corso
Transit Oriented Development
71
Introduzione
del corso
An example
of TOD: Railway
Station of Zuidas in Amsterdam
Transit Oriented Development
Urban density and travel behavior
Introduzione del corso
TOD in Vallingby (Sweden)
73
Introduzione del corso
TOD in Vauban and Rieselfeld (Freiburg,
Germany)


Rieselfeld:

la linea tranviaria e il parcheggio scambiatore sono stati
costruiti prima del completamento del quartiere

¾ dell’area sono aree verdi protette

¼ dell’area abitazioni e negozi con densità medio alta
Vauban

74
È concepito come quartiere “car-free”
Introduzione del corso
Rieselfeld, Freiburg



75
12.000 abitanti
15.000 ab/kmq
1000 posti di lavoro
 Tram: linea rossa
 Bus: linee blu
Introduzione del corso
76
Introduzione del corso
77
78
79
Pedestrian friendly patterns enhance the TOD
Good for transit access
Good for traffic crossing avoiding
Introduzione del corso
Pedestrian friendly patterns enhance the TOD
Layout of a shopping centre
Introduzione del corso
Centri commerciali e trasporto pubblico
Auchan servito dal tram a
Nantes
82
Parcheggi delle Porte di
Catania
Introduzione del corso
Concetto di elasticità
83
L’elasticità è una misura della modificazione di una
grandezza effetto al variare di una grandezza causa . . .
84
Elasticità della domanda rispetto al prezzo, calcolo
variazione % della quantità

variazione % del prezzo
elasticità rispetto al prezzo
q
q

p
p
0 ? 0 ?
i casi 0 e 
85
Scegliamo la convenzione di considerare (quasi) sempre
positiva l’elasticità
segno elasticità
 oppure 
86
nel primo caso consideriamo sempre positivo il risultato;
nel secondo lo correggiamo quando è negativo
Elasticità della domanda rispetto al prezzo
87
domanda perfettamente anelastica
=0
domanda anelastica
>0 e <1
domanda con elasticità unitaria
=1
domanda elastica
>1
domanda perfettamente elastica
=
Con più precisione, calcoliamo elasticità con il metodo
del punto medio
metodo del punto medio
punto A prezzo 4 euro; quantità 120
punto B prezzo 6 euro; quantità 80
88
 33,3%
da A a B  
 0,66
 50%
 50%
da B a A  
 1,5
 33,3%
metodo del punto medio (segue 1)
metodo del punto medio (segue)
89
 40
 120  80 


 40%
2


da A a B  

1
2
40%
46


 2 
40
 120  80 


2
  40%  1
da B a A   
2
 40%
46


 2 
metodo del punto medio (segue)
metodo del punto medio (segue 2)
q
q

p
p
90
diventa
q

q0  q1  / 2

p
 p0  p1  / 2
q
Domanda perfettamente anelastica
q

0
p
Prezzo
p
Domanda
domanda perfettamente anelastica
€5
4
1. Un
aumento
del prezzo…
0
100
Quantità
2. … lascia inalterata la quantità domandata
91
Domanda perfettamente elastica
Prezzo
q
q


p
p
domanda perfettamente elastica
?
?
92
€4
Domanda
A 4 euro i consumatori sono
disponibili ad acquistare
qualunque quantità
0
Quantità
Domanda con elasticità unitaria
Calcolati con il metodo del
punto medio
Prezzo
q

q0  q1  / 2

1
p
 p0  p1  / 2
€5
4
Domanda
elasticità unitaria
1. Un aumento
del 22,22% del
prezzo ...
0
80 100
Quantità
2. … provoca una diminuzione del 22,22% della quantità
93
q

q0  q1  / 2

1
p
 p0  p1  / 2
Domanda elastica
Prezzo
€5
4
Domanda
domanda elastica
1. Un aumento
del 22,22% del
prezzo ...
0
50
100
Quantità
2. … provoca una diminuzione del 66,67% della quantità domandata
94
q

q0  q1  / 2

1
p
 p0  p1  / 2
Domanda anelastica
Prezzo
€5
4
Domanda
domanda anleastica
1. Un aumento
del 22,22% del
prezzo ...
0
90
100
Quantità
2. … provoca una diminuzione del 10.53% della quantità
95
Una azienda di trasporto urbano deve aumentare i propri
ricavi
•
proponete di aumentare o di diminuire il prezzo del
biglietto?
disc. prezzo del biglietto di un museo
•
96
Elasticità della domanda rispetto al prezzo e ricavo totale
RT = P x Q
elasticità e ricavo 1
L’ammontare complessivamente pagato dai compratori e ricevuto dai
venditori di un certo bene
97
Elasticità della domanda rispetto al prezzo e ricavo totale
Prezzo
€4
P X Q = €400
(ricavo totale)
P
0
Domanda
100
Q
98
Quantità
Elasticità della domanda rispetto al prezzo e ricavo totale: curva di
domanda elastica e diminuzione del ricavo se il prezzo aumenta
Spostamenti per motivi di svago
Prezzo
Prezzo
€5
diminuzione ricavo
€4
0
99
Domanda
Domanda
Ricavo totale = €200
50
Ricavo totale = €100
Quantità
0
20
Quantità
Elasticità della domanda rispetto al prezzo e ricavo totale: curva di
domanda anelastica e aumento del ricavo se il prezzo aumenta
Spostamenti per motivi di lavoro
Prezzo
aumento ricavo
Prezzo
€3
Ricavo totale = €240
€1
Ricavo totale = €100
0
Domanda
100
100
Quantità
Domanda
0
80
Quantità