Please download to get full document.

View again

of 27
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.

Corso di TRASPORTI URBANI E METROPOLITANI

Category:

Letters

Publish on:

Views: 6 | Pages: 27

Extension: PDF | Download: 0

Share
Related documents
Description
Corso di TRASPORTI URBANI E METROPOLITANI Docente: Ing. Pierluigi Coppola Cutolo Donato Anno accademico 212/213 SOMMARIO 1. AREA DI STUDIO E ZONIZZAZIONE 2. PROGETTO DELLE LINEE DI TRASPORTO COLLETTIVO
Transcript
Corso di TRASPORTI URBANI E METROPOLITANI Docente: Ing. Pierluigi Coppola Cutolo Donato Anno accademico 212/213 SOMMARIO 1. AREA DI STUDIO E ZONIZZAZIONE 2. PROGETTO DELLE LINEE DI TRASPORTO COLLETTIVO E RELATIVI ITINERARI 2.1 Progetto degli itinerari delle linee Analisi della distribuzione spaziale degli spostamenti Individuazione dei percorsi delle linee 2.2 I Parametri di esercizio delle linee 3. SIMULAZIONE DEL SISTEMA DI TRASPORTO COLLETTIVO 3.1 Il modello di assegnazione alla rete di trasporto collettivo I diagrammi di carico Indicatori di prestazione 1 AREA DI STUDIO E ZONIZZAZIONE L'area di studio è quella parte del territorio in cui si può ritenere che si esauriscano gli impatti significativi del progetto del sistema di trasporto oggetto di studio. L'area di studio di questo elaborato coincide con l'area urbanizzata del comune di Benevento, e il confine determinato da tale area è detto cordone. Tipicamente gli spostamenti tra l'area di studio e il sistema esterno vengono concentrati al cordone ed, in generale, in punti particolari detti centroidi esterni. I centroidi esterni vengono posizionati in corrispondenza delle sezioni al cordone, cioè quei punti di intersezione del cordone con le infrastrutture di trasporto di penetrazione nell'area di studio. Relativamente allo studio sulla città di Benevento i centroidi esterni saranno posizionati in corrispondenza delle tre strade principali di accesso al centro urbano di Benevento (via Vitulanese, via Napoli, Contrada Ponte delle Tavole), e connessi con i capolinea delle linee progettate ubicate nelle immediate vicinanze. Con la zonizzazione viene suddivisa l'area di studio in zone di traffico omogenee, per concentrare in un numero limitato di punti( i centroidi delle zone) gli spostamentu attraverso l'area di studio. Ad ogni zona dell'area di studio viene associato un centroide interno : tutti gli spostamenti aventi origine e destinazione in una zona si ritengono concentrati in partenza o in arrivo al relativo centroide. Considerando il caso di studio di Benevento, distinguiamo due scale di dettaglio. Al livello superiore si considera l'area di studio ripartita in quattro grandi macrozone. La zona identificata come centro coincide con l'area di più antica urbanizzazione della città. In essa sono presenti soprattutto attività di tipo residenziale, di servizio e direzionali. La prima corona è caratterizzata da attività di tipo residenziale e da servizi diffusi. Il polo tecnologico coincide invececon l'area di sviluppo a carattere prevalentemente terziario della città. In essa sono presenti soprattutto servizi. Infine la zona identificata come seconda corona coincide con aree di espansione del sistema urbano ed aree industriali. Ad un livello di dettaglio secondario si ripartisce l'area di studio in zone di traffico in base ad alcuni criteri di omogeneità: Omogeneità territoriale, basata sugli indici di densità territoriale di popolazione, addetti nel settore servizi, attivi totali e sull'accropamento di zone adiacienti con indici simili Omogeneità fisica, le zone non devono presentare elementi fisici divisori Omogeneità trasportistica, si uniscono i comuni serviti dallo stesso elemento fondamentale del sistema di trasporti interessante la zona Omogeneità topologica, si cerca di creare zone approssimabili a cerchi di eguale diametro, o a quadrati di eguale lato, per garantire che uno spostamento con origine o destinazione in una posizione periferica della zona non sia meglio rappresentata dal centroide di una zona contigua Inoltre poiché è necessario disporre dei dati socioeconomici relativi alle singole zone,ai fini della simulazione del sistema della mobilità all'interno dell'area di studio, bisognarebbe che le zone di traffico individuate nella fase di zonizzazione derivassero dall'accorpamento delle particelle censuarie, per i quali i dati necessari sono forniti dall'istat. In questo progetto la zonizzazione dell'area di studio è assegnata ed è costituita da 21 zone interne, e da 3 zone esterne. Tramite il software OMNITRANS ho realizzato una tavola comprensiva di zonizzazione e di colorazione relativa alle quattro macrozone principali. La legenda è riportata in alto a destra, e possiamo distingure le 24 zone di traffico colorate secondo l'appartenenza alle macrozone. Il centro, area rosa La prima corona, area gialla Il polo tecnologico, area verde Seconda corona, area celeste 2 PROGETTO DELLE LINEE DI TRASPORTO Nella progettazione delle linee di trasporto bisogna considerare che i modelli di progettazione solitamente semplificano il problema progettuale, in quanto considerano solo alcune variabili di progettazione e simulano le relazioni tra le variabili di progetto e il sistema utilizzando modelli meno complessi. Questo elaborato si prefissa di progettare gli itinerari e le frequenze delle linee di trasporto collettivo della città di Benevento, e di verificarne la compatibilità tecnica con alcuni paramteri prefissati dopo averne simulato il funzionamento. Verrà quindi seguito un approccio di tipo What if che seguirà le seguenti fasi: 1. Formulazione d'ipotesi di itinerari delle linee e calcolo dei tempi giro. 2. Allocazione di primo tentativo del numero di autobus alle linee e calcolo delle frequenze. 3. simulazione del sistema domanda-offerta di trasporto mediante un modello di assegnazione deterministico(aon). 4. Valutazione dell'ipotesi progettuale meidante diagrammi di carico e indicatori di prestazione. Si lavorerà quindi trattando la progettazione come un problema di ottimizzazione di una funzione obiettivo sottoposta a vincoli, la cui soluzione verrà utilizzata come punto di partenza per elaborazioni e verifiche successive. 2.1 Progetto degli itinerari delle linee Il progetto degli itinerari delle linee urbane di trasporto collettivo passa attraverso le seguenti fasi: Analisi della struttura urbana e della rete stradale esistente. Analisi della distribuzione spaziale della domanda di mobilità interna all area di studio. Ubicazione dei capolinea. Individuazione dei percorsi. La prima parte di analisi consiste nello studio della distribuzione delle attività socioeconomiche all'interno dell'area di studio, quali la distribuzione della popolazione residente tra le zone di traffico o degli addetti nei diversi settori economici. Utilizzando il software OMNITRANS ho realizzato delle carte tematiche contenti tutte le informazioni riguardanti la struttura urbana. La prima tavola rappresenta tramite dei diagrammi a torte la popolazione residente nelle varie zone I diagrammi mostrano la distribuzione percentuale di categorie che popolano ciascuna zona. In nero gli studenti, in grigio gli occupati e in marrone gli altri. I diagrammi sono scalati in proporzione alla popolazione della zona. La seconda tavola illustra,sempre con l'ausilio di diagrammi a torte, gli addetti nei vari settori presenti in ciascuna zona. Il colore viola è associato agli addetti ai servizi, mentre il colore petrolio agli addetti alla scuola. La seconda parte dell'analisi riguarda la rete stradale esistente, composta da posizioni spazio-temporali(nodi) e dai loro collegamenti(archi). E' stato necessario distinguere quattro tipi di arco: 1 Arco connettore, collega i centroidi di ciascuna zona ad uno o più nodi della rete 2 Arco autostradale, percorribile solo da linee e da veicoli 3 Arco pedonale, che consente il passaggio dei soli pedoni a causa della lunghezza ridotta(inferiore ai 6 m) 4 Arco stradale urbano, in cui transitano linee e pedoni La tavola sottostante illustra la struttura della rete esistente, mostrando tutti i nodi e tutti gli archi che li connettono; ad ogni tipologia di arco è stato assegnato un colore diverso. Come si evince dalla legenda, gli archi connettori sono rappresentati in nero, gli archi autostradali sono arancioni, gli archi pedonali sono verdi e gli archi stradali urbani sono blu. Successivamente attraverso il software OMNITRANS è stata associata una velocità commerciale media ad ogni arco pari a: 1 Km/h se l arco appartiene al centro 15 Km/h se l arco appartiene al polo tecnologico 2 Km/h se l arco appartiene alla prima corona 25 Km/h se l arco appartiene alla seconda corona una velocità pedonale pari a 1 m/s una capacità pari rispettivamente a 8 veicoli/ora Analisi della distribuzione spaziale degli spostamenti Gli spostamenti all'interno delle zone di traffico dell'area di servizio vengono rappresentati tramite matrici(matrici origine-destinazione) il cui generico elemento Dod rappresenta il numero di spostamenti che partono dalla zona o e terminano nella zona d. Possiamo distinguere quattro sottoinsiemi della matrice od relativa alla città di Benevento spostamenti interni, con entrambi gli estremi nell'area di studio spostamenti di scambio dall'interno verso l'esterno, con il solo estremo iniziale nell'area di studio spostamenti di scambio dall'interno verso l'interno, con il solo estremo finale nell'area di studio spostamenti di attraversamento, entrambi gli estremi fuori dall'area di studio In questo progetto verrà considerata la sola parte della matrice degli spostamenti interni tra i centroidi 1-21su Bus, relativa all'ora di punta antimeridiana(7:3-8:3). Per una corretta progettazione delle linee è stato necessario analizzare questa matrice per individuare le coppie origine-destinazione tra cui è più elevato il numero di spostamenti e sono state realizzare tramite il software OMNITRANS delle carte tematiche che illustrassero i risultati dell'analisi della domanda. La prima tavola rappresenta la distribuzione dei flussi emessi da ciascuna zona, attraverso un'inerpolazione dei colori coerente con l'incremento del valori. A colori più scuri corrispondono zone con un flusso emesso maggiore. Possiamo osservare che le zone caratterizzate da un flusso consistente sono la zona 7, la zona 11 e la zona 18. La tavola successiva rappresenta invece la distribuzione dei flussi attratti da ciascuna zona, utilizzando ancora una volta un'interpolazione dei colori coerente con l'incremento dei valori. Le zone fortemente attrattive risultano essere la zona 2, la zona 11 e la zona 15. La tavola seguente mostra gli istogrammi relativi alla popolazione e agli addetti totali Viene evidenziata la percentuale di addetti, in bianco, relativamente alla popolazione della zona in analisi; in grigio. L'ultima tavola utile a valutare la domanda e a evidenziare le esigenze di mobilità all'interno dell'area di studio,contiene le linee di desiderio. Esse sono bande che mostrano la richiesta di spostamenti tra le varie zone, e sono elaborate sulla base della matrice origine-destinazione considerata in precedenza. Le diverse colorazioni indicano diversi valori di flussi richiesti. Le linee bianche e le linee lavanda rappresentano un moderato scambio tra le zone coinvolte, mentre le linee color vinaccia indicano un maggiore scambio. Infine le linee blu e nere evidenziano un forte bisogno di collegamento tra le zone perchè la richiesta è ingente. Dopo aver concluso l'analisi preliminare, relativa alla struttura urbana, alla rete stradale esistente e alla domanda, con i dati elaborati si può procedere con la progettazione delle linee, partendo dall'ubicazione dei capolinea. La scelta dei capolinea deve essere fatta in relazione a caratteristiche peculiari della domanda o a dislocazione ottimali in termini di spazio e funzionalità. Inoltre per una questione di costi, compatibilmente con le esigenze, si cerca di far condividere i capolinea di diverse linee. 2.1.2 Individuazione dei percordi delle linee I percorsi delle linee sono stati definiti seguendo alcuni criteri. E' stata innanzitutto garantita l'accessibilità a tutte le zone, comprese quelle con un valore di domanda non elevato, e si è cercato di creare percorsi diretti tra zone a forte domanda. La progettazione delle linee inoltre prevede che la distanza tra ogni centroide e la fermata più vicina, nonché la distanza tra due fermate successive di una stessa linea, non sia inferiore ai 3 metri o superiore ai 6 metri. Inoltre le linee devono garantire gli spostamenti su una direttrice in entrambi i versi. L'ultimo requisito richiesto è che il tempo giro di ciascuna linea sia compreso tra un valore minimo di 3 minuti e un valore massimo di 7 minuti. Tenendo conto di queste indicazioni, per soddisfare la domanda, ho scelto di progettare tre linee per direttrice, cioè che eseguono lo stesso percorso sia per l'andata che per il ritorno. Il risultato, realizzato tramite OMNITRANS è illustrato nella tavola sottostante in cui possiamo distingure le tre linee, chiamate: LINEA 28, di colore rosso, parte dalla zona 8 e attraversando il centro giunge nella zona 14. LINEA 3, di colore viola, parte dalla zona 11 e passando dal centro finisce nel polo tecnologico, soddisfando le alte richieste di spostamento tra le zone in questione. LINEA 32, di colore verde, partendo dalla zona 7 di dirige, dopo aver attraversato il centro, nelle zone più periferiche della prima corona. Valutando i percorsi scelti, possiamo notare che i dati derivanti dall'analisi della domanda sono alla base della progettazione. Infatti i grafici mettono in evidenza che il centro è la zona che ha bisogno di maggiori collegamenti diretti e in termini di quantità, e che le zone che richiedono tali collegamenti sono soprattutto la zona 11, la zona 7 e la zona 18. Quindi le tre linee progettate passano tutte per il centro, attaversando da nord a sud, e da est ad ovest l'area di studio. La linea 28 e la linea 32 hanno un capolinea in comune, per contenere i costi, cosi come la linea 3 e la linea 32. Alla luce della decisione di contenere i costi di investimento e i tempi di trasporto, ho cercato di non creare linee troppo estese. Il passo successivo consiste nella valutazione dei parametri d'esercizio, e nella verifica del rispetto delle restrizioni riguardanti tali parametri. 2.2 I Parametri di esercizio delle linee I parametri di esercizio che occore definire per ogni linea sono: Tgl il tempo giro della linea NCl il numero di autobus sulla generica linea l Il tempo giro è dato dalla somma del tempo di corsa più il tempo di sosta e recupero al capolinea, dove il tempo di corsa è il tempo che gli autobus impiegano a percorrere l'intero percorso della linea e nel caso di linea per direttrice, come le linee che ho progettato, il tempo corsa è la somma del tempo di corsa d'andata più il tempo di corsa di ritorno. Il tempo di sosta e recupero è pari alla somma del tempo di sosta al capolinea necessario per permettere agli autisti degli autobus di riposare tra una corsa e l'altra e del tempo di recupero che ha la funzione di ammortizzare i ritardi degli autobus dovuti a fattori aleatori, al fine di garantire un servizio regolare. Verrà utilizzata come formula per calcolare il tempo giro: Tgl = (1+a)* (Tcla + Tclr)+ Tsl Il tempo di recupero è proporzionale al tempo di corsa mediante una costante a, che verrà considerata pari a,8; il tempo di sosta verrà considerato pari a 4 minuti. I tempi di corsa si ottengono sommando i tempi di percorrenza degli archi che compongono i percorsi delle linee. Sappiamo che le linee devono avere un tempo giro superiore a 3 minuti e inferiore a 7 minuti, e applicando la formula indicata otteniamo i seguenti tempi giro: LINEA 28 Tgl = 3,69 minuti LINEA 3 Tgl = 34,52 minuti LINEA 32 Tgl = 33,98 minuti Successivamente ho distribuito tra le linee progettate la flotta di autobus a disposizione, 1 autobus da 3 posti e 2 da 8 posti, in maniera opportuna considerando le esigenze di ciascuna linea. LINEA 28 NCl = 1 autobus da 8 posti LINEA 3 NCl = 1 autobus da 8 posti LINEA 32 NCl = 1 autobus da 3 posti Ho quindi calcolato altri due parametri importanti per la valutazione delle linee, la frequenza media φ, che è il numero di autobus che passa alla fermata nell'unità di tempo, e l'intertempo medio INT, che è il tempo medio trascorso tra il passaggio di due autobus successivi. Le formule che utilizzo sono: φ = NC/ Tgl INT = Tgl/NC Da cui ottengo: LINEA 28 φ = 19,55 autobus/ ora INT = 3,7 minuti LINEA 3 φ = 17,38 autobus/ora INT = 3,45 minuti LINEA 32 φ = 17,66 autobus/ora INT = 3,4 minuti Dopo aver calcolato questi dati ho provveduto ad inserirli negli attributi delle linee all'interno del software OMNITRANS per effettuare la simulazione del sistema di trasporto e valutarne l'efficacia. 3 SIMULAZIONE DEL SISTEMA DI TRASPORTO COLLETTIVO 3.1 Il modello di assegnazione alla rete di trasporto collettivo Il modello assegnazione alla rete di trasporto collettivo consente di stimare il numero di utenti che utilizzano le singole linee nelle varie tratte. Per lo svolgimento del presente progetto verrà utilizzato un modello deterministico AoN ( All or Nothing), che presuppone costi di arco costanti. Tramite il software OMNITRANS, ho creato un assegnazione del modello e ho ottenuto dei risultati che sono riportati sulle tavole seguenti. La prima tavola rappresenta i flussi di utenti presenti su ogni tratto delle linee progettate. Ho scelto di rappresentare la somma dei flussi di entrambi i versi di percorrenza di ogni tratto. Anche in questo caso è stata effettuata un'interpolazione dei colori in linea con l'aumento del valore del flusso. Inoltre anche al larghezza della banda è proporzionale alla crescita del flusso. Risulta cosi' immediato identificare i tratti con un alto flusso La seconda tavola invece mostra l'accesso/egresso della popolazione di ogni zona tramite bande poste sugli archi connettori che connettono il centroide di ogni zona con le linee progettate. Anche queste bande hanno una grandezza e una scala di colori proporzionale alla crescita del flusso di accesso/egresso, 3.1.1 I diagrammi di carico Dopo aver mostrato graficamente i risultati della simulazione, ho provveduto a creare un report e ad esportarlo in una tabella, per evidenziare tutti i dati interessanti Linea 28, andata Fermata Distanza Tempo - Totale Distanza,4,4,31,71,45 1,16,46 1,62,43 2,5,57 2,62,33 2,95,44 3,39 :1:12 ::55 :1:53 :1:39 :1:47 :2:35 ::58 :1:38 Totale Tempo :1:12 :2:7 :4: :5:4 :7:27 :1:3 :11:2 :12:4 Totale Tempo :1:18 :2:17 :4:34 :6:21 :8:1 :9:54 :1:49 :12:1 Totale Tempo :2:1 :3:55 :5:29 :6:52 :8:12 :9:47 :1:58 :12:3 :13:6 :14:7 Totale Tempo :1:1 :2:4 :3:9 :4:2 :5:54 :7:14 :8:38 :1:12 :12:6 :14:7 Totale Tempo :1:12 :2:9 :3:25 :4:47 :7:6 :9:32 :11:14 :12:24 :13:52 Totale Tempo :1:28 :2:38 :4:19 :6:46 :9:5 :1:27 :11:43 :12:4 :13:52 34,24 96,24 96,24 961,23 374,59 391, saliti scesi 34, ,4 86,41 48,57 635, , , Linea 28, ritorno Fermata Distanza Tempo - Totale Distanza,44,44,33,77,57 1,34,43 1,77,46 2,23,45 2,68,31 2,99,4 3,39 :1:18 ::58 :2:16 :1:47 :1:39 :1:53 ::55 :1: ,65 299,97 299, saliti scesi , ,97 15,65 187, Linea 3, andata Fermata Distanza Tempo - Totale Distanza,56,56,48 1,4,39 1,43,46 1,89,45 2,34,53 2,86,45 3,32,35 3,66,35 4,1,34 4,35 :2:1 :1:54 :1:34 :1:23 :1:2 :1:34 :1:1 :1:5 :1:2 :1:1 - saliti scesi 178,73 178, ,73 771, , ,5 847, , , ,86 797, ,48 861,38 51,5 415,38 497,5 9 6,5 5 5 Linea 3, ritorno Fermata Distanza Tempo 123,capolinea Totale Distanza,34,34,35,69,35 1,4,45 1,49,53 2,1,45 2,46,46 2,92,39 3,31,48 3,79,56 4,35 :1:1 :1:2 :1:5 :1:1 :1:34 :1:2 :1:23 :1:34 :1:54 :2:1 - saliti scesi , ,5 225,6 247,5 765, ,47 665, , , ,5 17, Linea 32, andata Fermata Distanza Tempo - Totale Distanza,4,4,32,72,42 1,14,46 1,6,6 2,19,55 2,74,57 3,31,38 3,69,49 4,19 :1:12 ::57 :1:15 :1:22 :2:19 :2:26 :1:41 :1:9 :1:28 93,76 93,76 385,76 385,76 385,76 245,37 177, saliti scesi 93, , , , Linea 32, ritorno Fermata Distanza Tempo - Totale Distanza,49,49,38,88,57 1,44,55 1,99,6 2,59,46 3,5,42 3,47,32 3,79,4 4,19 :1:28 :1:9 :1:41 :2:26 :2:19 :1:22 :1:15 ::57 :1:12 162,27 197,27 27,27 195,13 113,3 113,3 113, saliti scesi 162, ,14 18,3 1, ,3 13 Di ogni linea sono riportate le fermate, con le distanze tra ogni fermata e la lunghezza complessiva della linea; il tempo di percorrenza di ogni singolo tratto e il tempo di corsa complessivo di ogni linea; i passeggeri che salgono e che scendono ad ogni fermata e
Similar documents
View more...
Search Related
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks