Dissertations / Theses on the topic 'Ingegneria dei trasporti terrstri'

2003/2004
Nell'ambito della ricerca sui trasporti si è assistito allo sviluppo di una serie di modelli di scelta discreta, modale in particolare, accomunati dali' assunzione di funzioni di utilità lineari negli attributi e per questo denominati anche modelli compensativi; la rappresentazione delle strategie decisionali dei soggetti avviene quasi unicamente mediante modelli basati sull'ipotesi secondo la quale il decisore opera un "trade-off' tra gli attributi che caratterizzano le alternative disponibili, ottenendo una valutazione complessiva della convenienza di ciascuna di queste. Molteplici sono tuttavia le osservazioni di comportamenti reali almeno parzialmente non compensativi. I modelli compensativi presentano alcuni aspetti criticabili sia da un punto di vista teorico che pratico; innanzitutto si ipotizza che il decisore valuti contemporaneamente tutte le alternative su tutti gli attributi, selezionando l'alternativa con il maggior valore di utilità complessiva. Tale ipotesi porta, in diverse situazioni di scelta, a sopravvalutare le capacità dell'essere umano di recepire ed analizzare le informazioni. In aggiunta a ciò i modelli compensativi, in generale, producono variazioni nella distribuzione delle scelte anche per variazioni quasi non percettibili dei valori degli attributi, questo compromette in certi casi la loro efficacia predittiva; in realtà, come confermano diverse ricerche in campo psicologico, la percezione umana degli attributi posseduti dalle alternative disponibili è comunque caratterizzata da valori soglia superati i quali effettivamente può verificarsi un cambiamento nel comportamento ("just noticeable differences "). Alla luce di tali considerazioni la presente ricerca si è proposta, dopo una breve descrizione delle più conosciute regole decisionali alternative a quella compensativa, di identificare una metodologia capace di tenere in considerazione e quindi di descrivere efficacemente l'eterogeneità dei processi decisionali umani. Tale tentativo si è tradotto in termini pratici nella formulazione e sviluppo di un modello capace di considerare tale eterogeneità, cercando comunque di mantenere un'accettabile operatività del medesimo. In base alle ipotesi comportamentali sulle quali si fonda il modello (denominato modello Sequenziale a Soglie di Accettabilità), il generico decisore considera gli attributi secondo uno specifico ordine di importanza ed elitnina le alternative che non soddisfano, ad un dato passo del processo sequenziale, la soglia di accettabilità relativa all'attributo considerato (il campo di scelta viene in tal modo ristretto). Se alla fine del processo più alternative vengono conservate, la probabilità di scelta di ciascuna di esse viene calcolata compensando gli effetti degli attributi componenti la sequenza di valutazione. In altri termini si può affermare che la probabilità di scelta delle singole alternative disponibili, al termine del processo di valutazione sequenziale, è proporzionale alla preferenza complessiva ad esse accordata dal soggetto decisore; esiste tuttavia una sensibilità del decisore nei confronti dei diversi attributi che caratterizzano le alternative, la quale è esprimibile mediante la probabilità di valutazione delle stesse secondo una data sequenza di attributi. Tale ipotesi di comportamento evidenzia un'aleatorietà legata sia alla diversa sensibilità dei decisori rispetto ai singoli attributi (variabilità dell'ordine sequenziale di valutazione degli attributi), sia direttamente associabile alla fase compensativa del processo. Il modello parzialmente non compensativo sequenziale basato su soglie di accettabilità (SSA) è stato applicato ai dati raccolti durante l'indagine sul trasporto merci svolta in occasione del progetto di ricerca di rilevante interesse nazionale "Logistica e trasporti per i sistemi produttivi locali: metodi e modelli applicati alla realtà produttiva del nord-est padano ''. La capacità di previsione del modello SSA è stata confrontata, per le medesime situazioni, con quella propria dei modelli probabilistici compensativi legati al paradigma dell'utilità aleatoria (Logit). Si osserva come il modello SSA sia caratterizzato da una buona capacità di rappresentazione, superiore nel caso analizzato, a quella dei corrispondenti modelli di tipo Logit. A differenza di quest'ultimi, sembra descrivere in modo più completo i meccanismi di scelta degli utenti. È peraltro condivisibile la considerazione fatta da diversi studiosi, secondo i quali è facilmente ipotizzabile l'esistenza di individui il cui comportamento di scelta è più aderente al processo sequenziale ed altri molto più prossimi ad un processo di tipo compensativo. Vi è l'esigenza, a tal proposito, di capire quali possano essere le condizioni nelle quali un modello risulta più idoneo dell'altro. Potrebbe risultare interessante operare un'analisi finalizzata all'individuazione delle grandezze osservabili in base alle quali produrre efficaci segmentazioni della popolazione oggetto di studio, in modo da applicare il modello più idoneo alle specifiche situazioni, migliorando le prestazioni dello stesso e quindi i risultati in termini previsionali. In conclusione, anche alla luce di queste ultime considerazioni, sembra plausibile ammettere che i modelli non compensativi, quale il modello SSA, possono rappresentare un valido complemento ai classici n1odelli compensativi legati al paradigma dell'utilità aleatoria (in particolare i modelli Logit), in quanto permettono di cogliere strategie decisionali a fasi e quindi di rappresentare meglio l'eterogeneità comportamentale dei decisori. In tal senso l'evoluzione proposta, ovvero il modello di simulazione denominato SSA log-normale (in cui le soglie di accettabilità dei singoli attributi sono pensate quali variabili aleatorie distribuite secondo una log-normale ed il processo compensativo di scelta viene schematizzato mediante l'espressione della probabilità tipica di un modello Logit multinomiale ), rappresenta un interessante passo in avanti ed uno stimolo per successive ricerche.
XVII Ciclo
1973
Versione digitalizzata della tesi di dottorato cartacea. Nell'originale cartaceo mancano le pagg. 39-40

2000/2001
Ogni sistema di trasporto delle merci si presenta generalmente molto articolato e complesso: in particolare l'esistenza di numerosi soggetti che, a diverso livello e con diversi obiettivi, sono tenuti ad operare decisioni rappresenta un elemento che influisce in maniera spesso importante sull'assetto del sistema stesso. Il lavoro prende in esame un sistema di trasporto merci con due attori, denominati P e Q, che attraverso le rispettive decisioni determinano l'assetto dei flussi sulla rete. Il soggetto P, in particolare, è incaricato di soddisfare una data domanda di trasporto (ad esempio espressa mediante una matrice 0/D data) e può decidere come ripartire i flussi su una rete multi modale della quale percepisce i tratti fondamentali. Al momento della sua decisione, P conosce il costo generalizzato degli archi della rete e cerca di minimizzare il costo totale del trasporto. Inoltre il giocatore P deve rispettare le decisioni del giocatore Q. Il giocatore Q, che controlla una porzione della rete che connette le origini alle destinazioni di P, invece conosce il profitto unitario che deriva dal transito veicolare sui suoi archi e cerca di massimizzare il proprio profitto complessivo. Nel far questo può modificare la capacità degli archi della sua sotto rete, ma anch'egli deve comunque soddisfare la condizione di bilanciamento ai nodi e deve rispettare le decisioni di P. Quale primo elemento di originalità del presente lavoro può essere considerato il tentativo di condensare in un unico approccio alcuni elementi presenti singolarmente in filoni diversi. Infatti, tra i modelli della letteratura che intendono rappresentare esplicitamente le dinamiche decisionali interattoriali si ricordano i modelli multiattoriali sequenziali, i giochi su rete e la programmazione lineare bilivello i quali formano il quadro di riferimento in cui la presente lavoro si inserisce. Il quadro attoriale appena delineato offre l'opportunità di affrontare una serie di problemi diversi, nel campo dell'affidabilità della rete, a seconda dell'ordine con il quale i due giocatori decidono. Infatti il caso in cui la decisione di P preceda quella di Q può essere significativo, per P, al fine di valutare la peggiore situazione che potrebbe presentarsi per effetto di Q una volta stabilito l'assetto dei flussi sulla propria rete. È questo un tipico esempio della cosiddetta "worst case analysis. Viceversa, se gioca prima Q, P riesce a determinare il migliore assetto dei propri flussi nel rispetto di vincoli imposti da Q su una parte della rete interposta tra la sua origine e la destinazione. Si pensi ad esempio alla problematica dell'attraversamento di Paesi, quali Austria e Svizzera, che impongono severe limitazioni per i veicoli pesanti. Il problema descritto viene formulato come un gioco su rete nel quale i due giocatori, P e Q, non cooperano tra loro. Si ottiene così una formulazione di programmazione lineare bilivello (BLP) dove il giocatore che gioca per primo è il leader, mentre l'altro assume il ruolo di follower. Ricordando che i problemi BLP sono NPhard, è stato sviluppato ed implementato un algoritmo euristico di ricerca della soluzione ottima. Sfruttando però l'osservazione che, nel particolare caso in questione, la soluzione ottima del problema BLP è anche un punto di equilibrio di Nash, l'algoritmo restringe la sua ricerca nell'insieme dei punti di equilibrio di Nash. Da un punto di equilibrio di Nash si passa ad un altro corrispondente ad una soluzione "migliore per il leader fino a quando l'algoritmo non si ferma. Purtroppo però non si è sempre in grado di determinare un ottimo globale, ma solamente un ottimo locale individuando così, nel caso sia P a giocare per primo, un limite superiore alla soluzione ottima. Lo studio di tale modello è stato motivato dalla volontà di rappresentare, con riferimento al sistema del trasporto merci su gomma tra la Thrchia e l'Europa Occidentale, la situazione che si è venuta a creare nella regione dei Balcani a causa dei recenti eventi bellici. Tra le due regioni, annualmente, si registra un traffico dell'ordine delle centinaia di migliaia di veicoli commerciali. Per ragioni di semplicità, si è fatto riferimento alla sola componente verso l'Europa, fermo restando che la direzione opposta potrebbe essere analizzata in maniera del tutto analoga. Nell'esempio affrontato, la domanda di trasporto delle merci, che viene misurata in numero di veicoli all'anno, e che si sposta con origini diverse nel Sud-Est asiatico e destinazioni pure diverse nell'Europa Occidentale, è stata concentrata in due sole polarità (1 origine e l destinazione). Nel sistema appena descritto l'Associazione Industriali della nazione di origine (UND) svolge il ruolo di decisore centrale ed è stata assimilata al giocatore P di cui sopra. In breve, nota la domanda da trasportare, l'UND decide la distribuzione delle merci tra vari percorsi sulla rete che collega l'origine (Turchia) alla destinazione (Europa occidentale). Conosce pure il costo generalizzato degli archi di tale rete e opera le proprie decisioni con l'obiettivo di rendere minimo il costo del trasporto. L'evento bellico ha causato, come riflesso su detto sistema, una decisa modifica alla capacità degli archi di una porzione della rete stradale iniziale, che garantiva la connessione tra origine e destinazione. Alcuni archi sono stati eliminati (la rispettiva capacità posta pari a zero), altri hanno subito una netta riduzione della capacità, o un significativo aumento del costo generalizzato. La guerra quindi ha assunto un comportamento analogo a quello del giocatore Q. In questo caso però, non ha significato parlare di un'utilità che la guerra cerca di massimizzare secondo quanto esposto in precedenza, a meno che non si proceda ad assimilare l'utilità del giocatore Q con i costi di P: se Q gioca per massimizzare la propria utilità e quest'ultima corrisponde ai costi di P, automaticamente Q gioca per massimizzare i costi di P e il modello acquista proprio il significato di una analisi del caso peggiore per P. La rete considerata è stata semplificata in accordo con il livello di dettaglio delle informazioni di cui dispone P ed è formata da 99 nodi e 181 archi, di cui solamente 100 sotto il controllo di P. Gli altri 81 archi, concentrati nella regione dei Balcani, sono sotto il controllo di Q e costituiscono una sottorete connessa, che disconnette l'origine dalla destinazione. La capacità degli archi è stata determinata in accordo con il numero dei permessi di transito annui che ogni Stato concede ai veicoli turchi. Tale numero viene annualmente definito, mediante contrattazione tra le parti, in accordi bilaterali. In questa fase non si è tenuto conto delle differenti tipologie di permessi. In accordo con alcune necessarie ipotesi semplificative, la rete stessa è aciclica. I valori del costo per veicolo percepito da parte di P per transitare sugli archi della sottorete propria od altrui rispettivamente, sono stati determinati come funzione del costo monetario, della lunghezza fisica dell'arco e del tempo di percorrenza, tenendo in considerazione le varie voci che concorrono alla formazione del costo unitario (per veicolo-chilometro) di produzione di un servizio di trasporto sull'arco preso in esame. Per quanto riguarda i termini che compaiono nella funzione obiettivo di Q, si suppone che la guerra non tragga beneficio alcuno dal transito dei flussi veicolari sulla rete di P, mentre il profitto di Q è stato posto pari al costo sostenuto da P cambiato di segno come descritto in precedenza. Ai fini di valutare le prestazioni dell'algoritmo, il medesimo problema, viste le sue contenute dimensioni, è stato risolto anche con un algoritmo esatto, cioè in grado di determinare l'ottimo globale. Il risultato dell'algoritmo proposto si discosta di solo lo 0,3% dal risultato ottenuto con una procedura di branch and bound. L'esempio applicativo ha consentito di comprendere le potenzialità dell'approccio proposto e nell'ottica di un suo utilizzo concreto ha fornito delle utili indicazioni su possibili sviluppi da intraprendere legati sia all'algoritmo, sia al modello sia al caso di studio. In conclusione, il lavoro presenta un modello per la definizione dell'assetto del sistema di trasporto delle merci, con la trattazione esplicita delle dinamiche decisionali interattoriali. In particolare si prendono in considerazione due soggetti, che operano scelte in sequenza gerarchica, uno dei quali agisce per minimizzare i costi totali del trasporto e l'altro cerca invece di massimizzare il proprio profitto che dipende dal volume di traffico lungo gli archi sotto il suo controllo. Si propone una formulazione di programmazione lineare bilivello, per risolvere un gioco infinito statico non cooperativo con insiemi di vincoli accoppiati. Sono descritte le condizioni di esistenza e alcune proprietà dei punti di equilibrio di N ash, dalle quali discende un algoritmo di ricerca di un ottimo locale. Viene infine discussa un'applicazione del modello al caso del trasporto merci dalla Turchia all'Europa. Alcuni futuri sviluppi sono possibili. Essi portano alla progressiva eliminazione delle assunzioni semplificative che sono state adottate allo stato attuale nella formulazione del modello. In particolare si tratta della configurazione della rete, della struttura e delle proprietà dell'algoritmo (oggi trova solamente un ottimo locale). Inoltre si intende procedere con il perfezionamento del caso di studio.
Freight transportation is generally a very complex domain where several players, each with its own set of objectives, act and operate at various decisional levels. There are different players in the field. The shippers who decide how much of each commodity to move from every origin to every destination and the means by which the goods will be moved. The carriers who respond to this transportation demands and route freight over the actual transportation network under their contro!. Finally, the government defined as the set of international, national and local authorities involved in any way with freight transportation via regulation and the provision of transportation infrastructure. In this work, we consider the case where only one shipper determines the demand for transportation over a network. However, he cannot decide fiow levels on arcs in a fully independent way due to the presence of a second agent controlling some links of the network and optimizing her own objective function. This situation is modelled as a game between two players P and Q acting o n the same network G. Player P fixes the fiows o n the arcs of G in such a way t ha t their divergence at some given nodes (sources and sinks) is equal to prescribed values. Such divergences may represent demand and availability levels for some commodity. On the other hand, player Q decides the values of the maximum capacities of some arcs of the network. Both players are interested in the fact that the connectivity between the sources and the sinks in the network is respected, i.e., they both want that the goods can reach their destination. However, they have different objectives. Player P aims at minimizing the transportation costs, whereas player Q aims at maximizing her profit (or, in generai, her utility) that is proportional to the fiow passing through the arcs under her control. Note that, in generai, the profit of player Q is not assumed to be equal to the cost of player P for the same are. Such game between players P and Q is modelled as a minimum cost flow problem for player P, where the are costs are given and the player Q decides the are capacities. The modelling of the games under investigation are mainly based upon three different research lines. First, the players understand the freight transportation system as a system where the actors involved do not act simultaneously and they explicitly take into account the sequential nature of the interactions among them. Second, they play a (hierarchical) game over a flow network which causes severe limitations and constraints to their action sets. Finally, the games exhibit linear characteristics and can be solved using bilevel linear programming. All these issues have already been discussed in the scientific literature, even though in different separate contexts. The merging of three mentioned approaches in only one single framework is a major contribution of our modelling perspective. Furthermore, bilevel programming is rich of theoretical results and numerica! algorithms, but is scare in actual applications. From this point of view, the present work might be considered as an interesting addition to the field. Bilevel noncooperative games in which one player ( called the leader) declares his strategy first an d enforces i t o n the other players ( called the followers) w ho react (rationally) to the leader's decision are referred to as Stackelberg games. Since the payoff functions and all the constraints in our Stackelberg games may be expressed in a linear form, these games will be formalized as bilevellinear programming problems (BLPPs). In generai, bilevel programming problems are difficult to sol ve because of their inherent non-convexity and non-differentiability. To face their NP-hard nature, we identify some properties of the game solutions which allow us to define a heuristic algorithm restricting its (local) search on the set of the Nash equilibrium points. The optimal solution of any BLPP lies on a vertex of the leader's inducible region. Relying on this result, we develop an algorithm which allows to move from a starting point of the shipper's inducible region to another point in the shipper's inducible region always providing a better solution for him. When no further better points may be attained, the algorithm stops. Unfortunately, only a local optimum is identified. The rationale behind the algorithm stems from the consideration that the optimal solution for our BLPP is also a Nash equilibrium point. In particular, the algorithm moves from a Nash equilibrium point to another better Nash equilibrium point of the BLPP under study. This framework may describe, as an example, the situation where restrictions are imposed by some alpine country on the number of trucks allowed to cross it by road each year. A different context involving the presence of a second agent o n the shipper's network occurred when the International Transporters' Association (UND) of Turkey had to face when the war in the Balkans started. This situation motivates our investigation on hierarchical noncooperative network games. The road freight traffi.c from Turkey to Centrai and Western Europe and viceversa suffered major disruptions because of the war in Balkans during the nineties. UND is the shipper controlling the quasi-totality of this traffi.c thus assuming the role of player P. H e had to cope with an "adverse entity" able to modify the available capacity on some specific links his vehicles had to pass through. The region involved in the confiict may be represented as a connected subnetwork disconnecting the origin and the destinations of the road transportation network since alternative road routes are not easily affordable. Other possibilities, like the seaborne links now operating, did not exist at that time. Hence the whole freight traffi.c was performed using a single mode of transport. The models developed in this work allow the shipper to perform a worst-case analysis at the strategie level for this situation assuming that player Q wishes to maximize the costs he has to afford when going through the region under her control. In fact, it is meaningless to talk about the utility or the profit the war may seek t o maximize. However, i t becomes a sensible modelling when the utility of player Q is strictly related to the costs afforded by player P on this portion of the network. lf player Q is maximizing her utility which corresponds to player P's costs, automatically she plays to maximize player P's costs. Hence the model represents a worst-case analysis for player P. A simple graph composed of 99 nodes and 181 arcs is presented. Player P controls a sub network composed of 100 arcs. The others 81 links representing the connections within the Balkans and Eastern Europe form a connected sub network. Only the main road links ha ve been considered ( motorways or highways). The capacities are calculated taking into account the total number of transit permits available for each country. This figure is annually fixed in bilatera! Joint Committee Meetings. Player P's costs are the average generalized costs derived as a function of lengths and transfer times in the physicallinks. Player Q does not have profits or losses for the fiows passing through the P zone and it is also assumed that the profits she earns for each unit of fiow going through the arcs under her control are equal to the costs afforded by the shipper when traversing these arcs. All the relevant data required to calculate these figures are collected in the UND Annual Sector Report 1997-98 (1999). The heuristic algorithm has been tested on this network and its results have been compared with the outcome obtained by using an exact enumeration procedure. Since it turns out that the percentage error of the heuristic algorithm is equal to 0,3%, we may claim that its performances are certainly highly satisfactory, at least in this specific example. Different extensions of the models and the algorithm developed may be easily envisaged both from the theoretical and the application side. These advances would provide either faster local or global search algorithms either more complete models representing in deeper detail the actual system and the interactions among the actors involved. Hence a decision support system for the shipper's decision making process at the strategie level can be built and effectively used by freight transportation practitioners.
XIII Ciclo
1969
Versione digitalizzata della tesi di dottorato cartacea.

2000/2001
Mentre la capacità di un'arteria stradale è correlata principalmente alle sue caratteristiche geometriche ed il livello di servizio dipende dali' entità e dalla composizione dei flussi che interessano l'arteria stessa, nel caso delle intersezioni, la presenza di movimenti in conflitto influenza pesantemente le prestazioni del sistema per effetto della formazione di code e del conseguente tempo di attesa per i veicoli in transito. Il ritardo costituisce così l'elemento principale per la valutazione delle prestazioni di un'intersezione ed in particolare dell'efficacia di una pianificazione semaforica. Ad esso sono inoltre legati molti altri elementi, quali ad esempio il consumo di carburante e l'emissione dei gas di scarico, ecc. Le metodologie per la valutazione dei ritardi per intersezioni semplici sono ampiamente trattate in letteratura. Tali metodi tuttavia mal si prestano ad affrontare il calcolo dei ritardi nel caso delle intersezioni complesse: l'applicazione di queste metodologie a ciascuno dei nodi elementari costituenti un'intersezione complessa, non consente infatti di considerare tutte le interazioni che si sviluppano tra essi. N eppure le metodologie sviluppate per le reti estese appaiono adeguate alla scala ed alle peculiarità delle intersezioni complesse, che suggeriscono lo sviluppo di metodi specifici. Nella tesi si propone un modello di tipo mesoscopico elaborato per tali intersezioni. Seguendo l'impostazione classica per la valutazione dei ritardi nelle intersezioni semplici, integrata però dalla conoscenza delle caratteristiche dei percorsi di attraversamento del nodo e dei flussi che li percorrono, si sviluppa un algoritmo atto Sintesi della Tesi ad individuare le code ed a valutare il ritardo in corrispondenza di ciascun segnale. Il modello proposto considera il plotone come l'unità base di traffico, identificandolo attraverso pochi parametri. In base allo spostamento dei plotoni lungo gli archi dell'intersezione complessa ed alle interazioni che si sviluppano tra i plotoni stessi, il modello calcola i ritardi e le code che si formano all'interno del nodo. L'elaborazione è basata su costruzioni geometriche semplici e sugli eventi che modificano lo stato del sistema. Il modello si caratterizza per la conservazione delle informazioni relative ai plotoni che attraversano l'intersezione. Ciò consente di distinguere gli arresti e i ritardi in base alla coppia origine/destinazione, ma anche, a parità di tale coppia, di differenziare i plotoni in base ai ritardi subiti ed agli eventi cui sono soggetti. È possibile quindi fornire una valutazione sintetica delle prestazioni e del livello di servizio di ogni singolo accesso all'intersezione complessa, nonché del nodo stesso nel suo insieme. Il modello è in grado di effettuare una stima dei ritardi con una accuratezza ed una quantità di informazioni superiori ad altri modelli sviluppati per le reti, ma con un approccio di complessità paragonabile a quella relativa alle intersezioni semplici. È evidente il vantaggio costituito dalla conoscenza di tutte queste informazioni nella progettazione della regolazione semaforica. Il metodo proposto è stato validato attraverso il confronto con metodi consolidati, con riferimento a svariati casi reali in più parti in Italia (Bolzano, Milano, Bologna). Da tali applicazioni si evidenziano le possibilità ed i vantaggi che il modello offre rispetto alle metodologie esistenti. L'implementazione dell'algoritmo ha inoltre consentito lo sviluppo di un software per la valutazione delle prestazioni delle intersezioni semaforizzate. L'impostazione seguita si presta alla determinazione delle penalità di svolta nei modelli di assegnazione alle reti, rendendo quindi possibile la rappresentazione di un nodo complesso in termini di un'intersezione semplice equivalente e riducendo così la complessità del grafo. Un ulteriore sviluppo del modello potrebbe consistere nella sua estensione al caso di reti complete. Infine il modello vuole essere un punto di partenza per strutturare nuovi algoritmi che consentano l'ottimizzazione dei piani semaforici.
XIV Ciclo
1972
Versione digitalizzata della tesi di dottorato cartacea.

La presente Tesi è stata sviluppata con scopo ultimo di ottimizzare le fasi di lavoro dell’azienda Unilog Group o eventualmente per implementarne di nuove. Nello specifico il focus è stato posto sulla digitalizzazione del core task aziendale ovvero la programmazione dei viaggi della flotta di spedizione merce e parallelamente sulla rilevazione ed ottimizzazione delle volumetrie della merce, sia in transito, sia in conto deposito. Per focalizzare i temi, sono stati in primo luogo approfonditi i servizi e le modalità di lavoro attuali adottate da Unilog e più in generale dallo stato dell’arte del settore distributivo per GDO. Successivamente sono state approfondite le soluzioni proposte di ottimizzazione dei processi.

La crescente espansione del traffico aereo degli ultimi anni obbliga i progettisti delle infrastrutture aeroportuali ad analizzare nel dettaglio i vari processi presenti negli aeroporti. Tali processi possono essere relativi al terminal, e quindi legati ai passeggeri, e relativi alle operazioni di volo, e pertanto legati agli aeromobili. Una delle aree più critiche dell’infrastruttura aeroportuale è il Terminal, in quanto è l’edificio che permette il trasferimento dei passeggeri dal sistema di trasporto terrestre a quello aeronautico e viceversa. All’interno del Terminal si hanno diversi processi, intesi come procedure, azioni o misure, che il passeggero è tenuto a sostenere prima, durante e dopo la partenza. L’aspetto più critico, per ciò che concerne i rischi di congestione dovuti alla molteplicità di processi, è il viaggio del passeggero in partenza. Il passaggio tra processi successivi deve essere visto con l’obiettivo di rendere il percorso del passeggero il più facile e semplice possibile. Nel presente elaborato si vuole focalizzare l’attenzione sui processi di gestione dei passeggeri presenti nei terminal aeroportuali valutandone le rispettive criticità. Per una buona analisi di questi processi bisognerebbe valutare il sistema reale. Per far fronte a questa necessità si fa uso della simulazione del sistema reale attraverso software specifici. La simulazione è il processo di progettazione e creazione di un modello computerizzato di un sistema reale. In questo lavoro di tesi, si vogliono, quindi, riportare le peculiarità dei processi che caratterizzano il viaggio dei passeggeri in partenza all’interno dei terminal aeroportuali, e valutarne le criticità attraverso l’applicazione ad un caso reale mediante l’utilizzo di uno dei maggiori software di simulazione in commercio, ovvero Arena Simulation Software della casa americana Rockwell. Pertanto nei primi capitoli vengono descritte le caratteristiche dei processi presenti in un terminal aeroportuale e le proprietà della simulazione. Mentre nei successivi capitoli si è riportato la simulazione di un caso reale effettuata con il software Arena.

Progetto di ottimizzazione dei trasporti da fornitori esterni presso la Kverneland Group Ravenna con l'obiettivo di valutare, attraverso una simulazione, la possibilità di introdurre un maggior livello di strutturazione nella logistica inbound. Il lavoro contiene inoltre la valutazione della convenienza dell'azienda a terziarizzare la gestione dei trasporti a un'azienda esterna.

2006/2007
I progetti di infrastrutture di trasporto sono spesso soggetti a veri e propri fenomeni di stallo, il più delle volte causati da processi decisionali condotti in modo non adeguato. La ricerca, che coinvolge necessariamente più ambiti disciplinari, ha indagato gli strumenti che possono migliorare il processo decisionale con particolare riferimento al contributo degli strumenti governati dall’ingegnere trasportista. Innanzitutto si è effettuato un inquadramento teorico dei processi decisionali e della loro relazione con i processi di pianificazione. I percorsi decisionali reali possono essere descritti ed interpretati mediante alcuni modelli: razionale-comprensivo, cognitivo, incrementale, “bidone della spazzatura”. Tali modelli hanno differenti poteri prescrittivi e campi di applicazione. Per gli interventi sulle infrastrutture di trasporto l’interesse è ricaduto verso un modello di sintesi, secondo il quale gli attori del processo interagiscono nel tempo per scambiarsi quattro tipi di risorse: giuridiche, conoscitive, finanziarie, politiche (o di consenso). Tuttavia all’interno del processo decisionale il modello razionale-comprensivo conserva la sua funzione pedagogica: aiuta infatti a definire compiutamente ed in modo trasparente problemi, obiettivi e possibili alternative di un progetto. In quest’approccio gli indicatori d’efficacia hanno il compito di verificare il soddisfacimento degli obiettivi da parte dei piani. Sono state in seguito analizzate alcune prescrizioni normative inglesi, svizzere, francesi e italiane relative ai processi di pianificazione, con particolare riferimento al tema della mobilità urbana. In tutti gli schemi c’è la tendenza ad affrontare la pianificazione dei trasporti con un approccio di sistema, multimodale e coerente con le politiche urbanistiche. Negli schemi inglesi e svizzeri gli obiettivi e gli indicatori sono definiti a livello nazionale, mentre il quadro di riferimento francese e italiano è meno rigido. La ricerca ha quindi analizzato il processo decisionale legato alla realizzazione delle prime due linee tranviarie di Lione (Francia), che costituisce un esempio di rapidità ed efficacia dell’azione pubblica. La ricostruzione del processo riguarda un periodo compreso tra metà degli anni Ottanta e i giorni nostri. A livello metodologico il caso di studio si fonda su una ricerca documentaria e su una serie di interviste ad alcuni attori del processo. È stata documentata l’evoluzione delle riflessioni sul riassetto della rete di trasporto pubblico: si è passati da una fase di progressiva estensione della rete di metropolitana alla reintroduzione del tram. L’analisi del caso di studio conferma che laddove siano presenti una pluralità di attori, una molteplicità di obiettivi e scadenze incombenti, il processo decisionale non segue uno schema completamente razionale, ma è meglio descritto dal modello che prevede gli attori che acquisiscono nel tempo le quattro risorse. Le risorse conoscitive (strumenti informativi) hanno svolto un ruolo importante nella definizione del problema. Gli indicatori inoltre hanno dato legittimità tecnica alle decisioni del Piano della mobilità e hanno contribuito a costruire il consenso attorno al progetto tranviario. Dall’esame del caso di studio sono dedotte alcune indicazioni per la conduzione di un processo decisionale “soddisfacente”. Esse riguardano, in generale, la struttura organizzativa a supporto delle decisioni e, con particolare riferimento a un intervento sul sistema dei trasporti pubblici urbani, alcune tecniche da adottare nella gestione del percorso decisionale.
XX Ciclo
1977

Le tecnologie di fabbricazione additiva permettono la produzione diretta di prodotti e componenti pronti per l'uso, indipendentemente dalla loro complessità di forma. Questo porta all’esplorazione di nuove metodologie progettuali e produttive. In questo elaborato vengono presentate la progettazione e la realizzazione di prototipi di alcuni componenti di un sedile per aereo passeggeri. Sono stati ri-progettati il tavolino e il porta bicchiere del sedile presi da un modello CAD già esistente, in modo da renderli un unico pezzo con meccanismi non-assembly, ovvero tale che più componenti risultino già collegati da cerniere create direttamente nella stampante e che non richiedono l’assemblaggio. Questo metodo permette di creare facilmente e velocemente varianti di prototipi per la valutazione dell’interazione e dell’usabilità ottimizzando tempi e costi.

2006/2007
Il problema della scelta modale è solitamente affrontato con metodologie di scelta discreta, metodologie distinte nelle tre categorie dei modelli parametrici, dei modelli semiparametrici e non parametrici. Gli approcci di tipo parametrico, in particolare i modelli di scelta discreta di tipo Logit vanno a stabilire una forte relazione, rappresentata dai coefficienti di calibrazione, tra attributi e scelta. Una grossa limitazione all’applicazione di questa tipologia di modelli è il loro utilizzo con scarsa disponibilità di dati e soprattutto affidabilità dei dati relativi alla domanda portando allo sviluppo di una serie di metodologie alternative non più di derivazione statistica. A fianco e in parallelo ai modelli di tipo parametrico esistono tecniche modellistiche completamente diverse, cioè quelle di tipo non parametrico, che forniscono solitamente risultati migliori rispetto ai modelli parametrici. Si hanno una serie di vantaggi dall’utilizzo di questi metodi, ovvero una capacità di rappresentazione dei dati rilevati migliore rispetto ai modelli parametrici e la possibilità di utilizzare dati affetti da “disturbi” di vario genere o comunque meno affidabili, ma con la grossa limitazione di non essere statisticamente validi, e spesso non si ha la possibilità di indagare su come il modello fornisca i risultati, specialmente in fase previsionale. Nel campo della scelta modale, è lecito quindi chiedersi quale sia la procedura migliore da utilizzare: premesso che un modello teorico perfetto non esiste, rimane aperta la questione relativa alla preferibilità nel seguire un approccio classico di tipo statistico o uno non statistico. Attualmente la ricerca, in particolare nel campo della ricerca operativa, sta riscoprendo molte metodologie di data mining, è questo il caso, fra gli altri, della metodologia oggetto di questa tesi, la “Teoria dei Rough-set”, nata come strumento matematico per lo studio e l’analisi di oggetti o azioni, descritti da attributi incerti, inconsistenti o ambigui. Tali azioni possono essere considerate come scelte di un decisore o più decisori a fronte di diverse situazioni cui si chiede di dare risposta. Su questo concetto di base sono state sviluppate nel corso degli anni due diverse accezioni del metodo: la prima, si basa sul concetto di indiscernibilità, ovverosia due oggetti con la stessa descrizione, in termini di attributi, sono indistinguibili per quanto riguarda l’informazione fornita, mentre la seconda accezione del metodo, è quella che sfrutta la cosiddetta relazione di dominanza, per superare un limite del metodo classico, ovvero l’impossibilità di stabilire una relazione d’ordine fra attributo e oggetto. Il risultato finale è un complesso di regole, espresso in forma di semplice costrutto logico “if…then…”, in funzione degli attributi. Questo aspetto in particolare rende il metodo assolutamente diverso da tutti gli altri: a differenza di quanto succede con i modelli precedentemente richiamati, la teoria dei Rough-set permette di collegare direttamente la scelta agli attributi che la determinano, nonché, effettuando un’ulteriore approfondita analisi delle regole, gli oggetti che supportano la scelta, e che quindi la giustificano. Il tutto diventa quindi perfettamente trasparente, a differenza di quanto accade con le altre metodologie parametriche e non. Prendendo atto dei pregi e difetti delle metodologie esistenti, la teoria dei Rough-set può essere utilizzata come approccio alternativo ai modelli di scelta discreta fino ad ora utilizzati, ed in particolare nel ramo prettamente trasportistico della scelta modale. La tesi come obiettivo principale si pone l’analisi della scelta del modo di trasporto con l’utilizzo di questa metodologia, finalizzata alla valutazione della loro applicabilità e della capacità previsiva di un modello di scelta modale realizzato sulla base di tale approccio. L’obiettivo del lavoro può essere riassunto come la verifica dell’applicabilità della nuova metodologia al problema della scelta modale, la realizzazione a tale scopo di una procedura per l’applicazione della metodologia stessa a un caso reale per studiarne i risultati e le capacità previsive, e il confronto con delle metodologie classiche applicate a questo tipo di problemi, in modo da valutarne i punti di forza e le debolezze. La nuova metodologia, ed allo stesso tempo i modelli sviluppati, non vanno considerati come una teoria che vada a sostituire le esistenti, quanto una procedura che può, a fianco e in alternativa alle altre, fornire ulteriori indicazioni o informazioni su quanto studiato.
XX Ciclo
1978

In un momento storico in cui le aziende sanitarie hanno sperimentato strumenti e approcci diversi per la riduzione dei costi e il miglioramento della qualità, la funzione logistica è destinata a crescere e offrire un nuovo approccio per il funzionamento di questa macchina. Questo elaborato nasce con lo scopo di studiare il processo di gestione dei trasporti secondari all'interno dell'AUSL della Romagna. Il trasporto secondario è un evento frequente che coinvolge un elevato numero di attori; per questo motivo il compito di ogni struttura è dunque programmare e pianificare il trasporto, in base alle risorse disponibili e alle problematiche specifiche. L'analisi ha evidenziato i punti di forza, di debolezza, le minacce e le opportunità dell'organizzazione attuale delle Centrali Operative di Ravenna, Rimini e Forlì-Cesena. Il progetto di ottimizzazione dei viaggi delle ambulanze ha condotto a considerazioni utili sul raggiungimento di un utilizzo più efficiente dei mezzi a disposizione. Tutto ciò a dimostrazione dell'importanza, per il futuro, dell'implementazione di una Centrale Unica nella quale il cittadino troverebbe la risposta ai propri problemi. In conclusione, sono stati studiati alcuni indicatori per valutare l'impatto della progettazione futura della centrale.

Analisi dei costi di esercizio dell'impianto Romagna Compost di Cesena e ottimizzazione della logistica dei trasporti in uscita. Calcolo dell'incidenza della qualità della materia prima in ingresso sui costi di smaltimento.

Negli ultimi anni è emerso chiaramente come la logistica rivesta un’importanza fondamentale per le aziende e costituisca un ottimo strumento per assicurarsi e mantenere un solido vantaggio competitivo. Inoltre, osservando l’ambiente attuale si evince come il sistema logistico sia caratterizzato da un progressivo aumento di complessità, sia in seguito alle maggiori esigenze dei mercati e sia come conseguenza della globalizzazione. In questo quadro evolutivo è mutato profondamente il ruolo ricoperto dalla logistica all’interno delle organizzazioni. Rispetto alla concezione tradizionale, che considerava la logistica come una funzione esclusivamente interna all’azienda, si è assistito al progressivo coinvolgimento dei fornitori e dei clienti ed è emersa la necessità di coordinare gli sforzi dell’intera supply chain, con l’obiettivo di migliorare il livello di servizio globalmente offerto e di ridurre i costi logistici totali. Tali considerazioni sono state il filo conduttore dell’analisi presentata di seguito, basata su uno studio svolto presso la DENSO Manufacturing Italia S.p.A., finalizzato all’analisi dei flussi in ingresso ed in particolar modo alla razionalizzazione degli imballi e dei trasporti, in un’ottica di integrazione con i fornitori. In particolare, la prima parte della trattazione introduce gli argomenti dal punto di vista teorico. Infatti, nel primo capitolo verrà illustrato il tema della logistica integrata e della sua evoluzione nel tempo, in relazione all’ambiente competitivo attuale ed alle nuove richieste dei mercati, approfondendo il tema della logistica in ingresso e del trasporto merci. Quindi, nel secondo capitolo verrà trattato il tema degli imballi, analizzandone le ripercussioni sull’intera catena logistica ed offrendo una panoramica dei metodi che permettono l’integrazione tra gli imballaggi ed i sistemi di trasporto, movimentazione e stoccaggio. Invece, la seconda parte dello studio sarà dedicata alla presentazione dell’azienda in cui è stato realizzato il progetto di tesi. Nel terzo capitolo verranno introdotte sia la multinazionale giapponese DENSO Corporation che la sua consociata DENSO Manufacturing Italia S.p.A., specializzata nella produzione di componenti per il mercato automotive, presso cui si è svolto lo studio. Nel quarto capitolo verrà descritto il layout dell’impianto, per poi presentare la logistica in ingresso allo stabilimento, ponendo maggiore attenzione ai flussi provenienti dal nord Italia – ed in particolare dal Piemonte – su cui si incentra il lavoro di tesi. Quindi, nella terza ed ultima parte verrà presentata in dettaglio l’analisi condotta durante lo studio aziendale. In particolare, il quinto capitolo tratta dei flussi di materiale provenienti dall’area piemontese, con l’analisi degli imballi utilizzati dai fornitori, delle consegne e delle modalità di trasporto. Infine, nel sesto capitolo saranno proposte delle soluzioni migliorative relativamente a tutte le criticità emerse in fase di analisi, valutandone gli impatti sia in termini economici che in relazione all’efficienza del flusso logistico.

2006/2007
Nel corso del presente lavoro di tesi è stata presentata un’analisi delle problematiche inerenti alla schematizzazione dell’offerta di trasporto alla scala regionale, evidenziando i vantaggi derivanti da un utilizzo congiunto di modelli di simulazione e sistemi informativi. L’attività di ricerca è stata condotta nell’ambito di un accordo di collaborazione scientifica tra il Dipartimento di Costruzioni e trasporti dell’Università di Padova e la Provincia di Venezia, sul tema della progettazione ed implementazione di un sistema informativo a supporto della pianificazione e del monitoraggio del sistema dei trasporti delle persone, relativamente ad un ambito territoriale extraurbano quale quello provinciale. In particolare l’analisi ha interessato la componente relativa alla rappresentazione dell’offerta di trasporto, sia per quanto riguarda la schematizzazione topologica della rete di trasporto e la zonizzazione del territorio che per quanto concerne la valutazione prestazionale della rete mediante funzioni di costo. La realizzazione di tale sistema informativo secondo metodologie evolute proprie di ambiti disciplinari trasversali all’Ingegneria dei trasporti (sistemi informativi territoriali) è stata quindi avvalorata da un’analisi delle esigenze da considerare nel processo di schematizzazione ai fini dell’analisi trasportistica. Infatti partendo da una rete commerciale gerarchica (RC), che costituisce una fonte di dati disponibile e aggiornata periodicamente ed operando coerentemente con gli standard normativi attuali (TRANSMODEL e GDF), sono state individuate e materializzate le corrispondenze tra questa ed il grafo della rete viaria (GRV), sviluppando allo scopo specifiche procedure informatiche. Una volta realizzata la corrispondenza fra gli elementi del GRV e quelli della RC, si sono potute sfruttare in modo efficiente, ai fini dell’analisi trasportistica, le potenzialità di uno strumento quale il sistema di gestione della base di dati nella fornitura, organizzazione ed estrazione di informazioni dai dati. Non si è tralasciato inoltre di indagare e testare le possibilità di una gestione organica ed unitaria delle varie schematizzazioni ed elaborazioni relative ad uno stesso contesto territoriale (ad esempio grafo del trasporto privato e grafo del trasporto pubblico). L’analisi delle funzioni di prestazione da associare agli archi del grafo è partita da una ricognizione delle formulazioni presenti in letteratura (e dal confronto metodi e valori proposti dall’HCM). Tale analisi ha permesso di constatare come le formulazioni utilizzate provengano da approcci in buona parte empirico-induttivi, privi di una modellizzazione del fenomeno basata su di un procedimento rigorosamente deduttivo. Le ragioni di tale lacuna sono molteplici. Innanzitutto la teoria del deflusso non presenta, in generale, i livelli di accuratezza descrittiva riscontrabili in altri campi (fisica meccanica, termodinamica ecc.). Ciò è dovuto alla presenza di caratteristiche di eterogeneità ed aleatorietà difficilmente eliminabili, soprattutto nel caso di rappresentazioni aggregate. Soprattutto in contesti come quelli dell’Area Centrale Veneta, caratterizzata da un’urbanizzazione diffusa, la frammentarietà delle caratteristiche della viabilità secondaria rendono problematica la descrizione del fenomeno sulla base di poche grandezze, relativamente alle quali si possa ipotizzare di disporre informazioni per tutti gli elementi della rete. Infatti in una visione a livello macroscopico del deflusso veicolare tali caratteristiche di eterogeneità (interna alle grandezze utilizzate come variabili esplicative) si traducono in componenti significative di varianza non spiegata. D’altra parte l’assunzione di un tale punto di vista risulta necessaria nell’analisi del sistema di trasporto nel suo complesso, in particolar modo nel caso della modellizzazione a scala regionale. Inoltre si deve considerare che le funzioni di costo, oltre a rappresentare in maniera realistica le prestazioni dell’arco al variare del flusso, devono rispondere alle esigenze poste dal loro utilizzo negli algoritmi di assegnazione. Occorre poi tener presente che il livello di tolleranza, spesso piuttosto ampio, è legato a quello più generale accettato nel processo di determinazione dei flussi e dei percorsi scelti dagli utenti nella rete. Da un punto di vista pragmatico appare pertanto, in molti casi, sostanzialmente inutile oltre che gravoso e non sostenibile in termini di requisiti informativi spingere l’analisi verso modellizzazioni particolarmente raffinate ed articolate. Pertanto, nell’ambito del processo di modellizzazione, la mancanza di una caratterizzazione ed interpretazione, unitamente all’esigenza di una rappresentazione semplificata, aumenta l’importanza relativa delle fasi di calibrazione e attribuzione agli archi delle funzioni di costo. É stata quindi elaborata una metodologia di classificazione funzionale degli archi della rete sulla base delle informazioni provenienti dalla banca dati Multinet in modo da rendere maggiormente efficiente la fase di calibrazione delle funzioni di costo. Va osservato come la classificazione sia stata effettuata su un numero limitato di informazioni. L’integrazione con altre fonti dati (come il Catasto Stradale), nel caso del presente studio non disponibili, e/o un arricchimento del contenuto informativo nelle prossime versioni della banca dati potranno portare ad un notevole miglioramento dell’efficacia del metodo. Nell’ambito dello studio è stata effettuata la calibrazione di funzioni di costo, segnatamente del tipo “BPR”, per alcuni archi campione delle classi di archi definite. Allo scopo sono stati realizzati diversi rilievi sia su sezione che su tratta: la metodologia di rilievo su sezione, pur consentendo un facile approvvigionamento dei dati, pone il problema della rappresentatività del dato rilevato su sezione, allorquando lo si riferisca ad un intero arco della rete. Per ovviare a tali inconvenienti si è quindi proceduto alla realizzazione di rilievi su tratta; tuttavia tali rilievi hanno comportato diverse difficoltà operative ed interpretative. Pertanto, date le problematiche insite nei vari metodi, si ritiene auspicabile l’utilizzo di un approccio integrato, includendo il metodo del veicolo sonda, che, oggigiorno, si può avvalere delle possibilità offerte dalla tecnologia GPS. Sviluppi futuri della ricerca potranno consentire di espandere il campione di calibrazione ed estendere l’analisi ad altre forme funzionali. Ulteriori spunti di approfondimento riguardano l’analisi delle condizioni di stazionarietà, relativamente agli intervalli temporali di riferimento e l’influenza di diverse tipologie di veicoli e dei flussi in archi diversi da quello considerato (funzioni non separabili) sulle modalità del deflusso. In tal senso risulterà particolarmente efficace l’impiego delle funzionalità del sistema informativo proposto nel porre in relazione i diversi elementi di interesse.
XX Ciclo
1976

Questo progetto di tesi è stato realizzato in collaborazione con la Calzoni S.r.l. di Calderara di Reno. L’azienda da qualche anno sta implementando nuove pratiche volte al rispetto dell’ambiente, le quali sono direttamente collegate all’analisi ambientale, strumento previsto dalla norma UNI EN ISO 14001. Il lavoro di tesi si colloca proprio all’interno di questa tematica risultando essere di particolare interesse e di importanza strategica. Gli obiettivi sono stati di vario genere ma con un unico filo conduttore, ovvero la gestione dei rifiuti. La prima fase prevede un’analisi completa dell’attuale gestione dei rifiuti, mentre il passo successivo è stato quello di cercare di migliorare il processo attuale andando a valutare possibili scenari alternativi. La corretta gestione dei rifiuti deve essere uno dei punti di forza di un’azienda che vuole impegnarsi nei confronti della protezione dell’ambiente e della prevenzione dell’inquinamento.

Lo sviluppo dei sistemi ATIS (Advanced Traveller Information Systems) rappresenta un'opportunita' per ridurre, con costi e tempi sostenibili, la congestione sulle infrastrutture stradali e per regolare, limitare e ottimizzare i flussi di traffico producendo, pertanto, benefici per la qualita' della vita e per il miglioramento delle prestazioni funzionali e ambientali dell'intero sistema di trasporto. A dispetto di cio', i benefici connessi alla diffusione dei sistemi di informazione avanzata ai guidatori sono strettamente subordinati alla conoscenza del complesso meccanismo di adattamento dei guidatori in risposta alle informazioni ricevute e ad una avveduta gestione delle stesse. In questo contesto, a causa della complessita' del sistema in oggetto, il ricorso ai modelli "classici" di simulazione (macro-meso-micro simulazione) non determina il conseguimento di risultati significativi. Diversamente, come riporta la letteratura scientifica di riferimento, dalla commistione tra i modelli di simulazione microscopica e la tecnica di simulazione ad agenti intelligenti, si possono ottenere dei risultati apprezzabili. Attraverso la costruzione di un modello di simulazione ad agenti intelligenti sviluppato sulla piattaforma software NetLogo, analizzando differenti modalita' di raccolta e diffusione delle informazioni ai guidatori, il presente lavoro di ricerca fornisce delle indicazioni rispetto ai possibili impatti che i sistemi dinamici di informazione ai guidatori determinano su una rete di trasporto.
The development of ATIS (Advanced Traveller Information Systems) represents an opportunity to reduce the congestion on roads, optimize the paths of traffic flows, produce benefits for the quality of life and to improve the functional and environmental performance of the entire transport system. In spite of this, the benefits associated with development of those systems are strongly influenced by the knowledge level of the adaptation mechanism of drivers in response to information received and by the knowledge of the impact that information provided by the ITS determines on a transport network in terms of journey time, of congestion reduction, of accident reduction, etc.. To achieve this goal, the "classical" simulation models (macro-meso-micro simulation), because of the complexity of the system, are unable to provide the needed answers. Good results can be obtained, for example, by integrating the use of microscopic simulation models with models based on cellular automata and on intelligent agents. Therefore, we developed an intelligent agents simulations model based on the platform software NetLogo. Our research wants to provide guidance with respect to the possible impacts, in terms of benefits and costs, that information provided by ITS systems determines on a transport network.

2006/2007
Coupled biological and chemical systems, neural networks, social interacting species, the Internet and the World Wide Web are only a few examples of Small World and Scale-free complex networks, i.e. systems composed by a large number of highly interconnected dynamical units. During the last ten years these kinds of systems have been the subject of many studies related to comprehend their common structural properties and their dynamics. Small World and Scale-free networks are supposed to be very stable and robust structures in case of failures or deliberate attacks on the system. Moreover, due to their well-known properties, they allow to model several real networks in order to find the key elements for a complete and efficient communication activity between nodes. This thesis introduced a new mathematical tool developed by the author called Time=net.work. The latter has got the purpose to extend the above mentioned complex networks theories to transportation systems under a new time-related point of view. Analysis have been taken firstly on Berlin Transportation Network and then to several other test cases. The relative results help in finding statistical properties about the connectivity and the structure of such system both topologically and considering the travel time and the frequency of the scheduled services. This is a new approach on robustness of transportation networks which allows to find which and how many nodes have to assurance their functionality in order to provide a desired Level of Service in case of failures or deliberate attacks.
I sistemi biologici e chimici, le interazioni ed i rapporti sociali, Internet e il World Wide Web sono soltanto alcuni esempi dei cosiddetti sistemi complessi Small World e Scale-free; essi sono particolari strutture di rete composte da un gran numero di unità interconnesse tra loro che scambiano informazioni dinamicamente ed evolvendosi nel tempo. Negli ultimi dieci anni questi particolari sistemi fisici sono stati oggetto di numerosi studi tesi a determinare le proprietà comuni a diversi tipi di rete e le loro dinamiche. Le reti Small World e Scale-free ad esempio, sono state analizzate per la loro stabilità e resistenza in caso di avarie o di attacchi mirati verso particolari elementi del sistema. Grazie alle loro proprietà tali sistemi consentono di modellizzare diversi tipi di reti reali al fine di determinare gli elementi chiave necessari a garantire la più completa efficienza nelle comunicazioni tra i nodi. Questa tesi presenta un nuovo strumento matematico sviluppato dall'autore denominato Time=net.work. Quest'ultimo ha l'obiettivo di estendere le teorie che contraddistinguono i sistemi complessi a reti di trasporto in funzione di caratteristiche temporali. Le analisi hanno riguardato la rete di trasporto pubblico di Berlino ed altri casi di studio. I relativi risultati consentono di ricavare numerose proprietà statistiche riguardo la connettività e le proprietà strutturali di tali sistemi, sia da un punto di vista topologico che da quello legato ai tempi di percorrenza ed alla frequenza dei servizi. Si tratta di un nuovo approccio alla resistenza delle reti di trasporto che permette di ricavare quali e quanti elementi della rete devono garantire il loro completo funzionamento al fine di provvedere un desiderato Livello di Servizio in caso di avarie o di attacchi deliberati al sistema.
XX Ciclo
1977

Nell’epoca attuale il settore dei trasporti ha registrato un’importante crescita di mobilità a causa dell’aumento della popolazione e della diffusione della ricchezza, con i conseguenti problemi dovuti a traffico, incidenti, consumi ed inquinamento. Nell’elaborato in esame si propone una soluzione a tali problematiche tramite l’utilizzo della microsimulazione. In particolare si è sperimentata una microsimulazione non, come solitamente avviene, su un nodo o un arco, ma su una vasta area per la quale, di norma, si effettuano, invece, macrosimulazioni: una porzione dell’area metropolitana ad ovest di Bologna. Innanzitutto si è implementata la rete del trasporto multimodale di questa zona in ogni suo dettaglio (semafori, fermate degli autobus, precedenze, attraversamenti pedonali, piste ciclabili, marciapiedi, corsie preferenziali, limiti di velocità, ecc.) sul software SUMOPy, programma open source tutt’ora in via di sviluppo, creato dall’agenzia spaziale tedesca. Successivamente si è composta la domanda tramite rilevamenti in loco e dati di precedenti progetti europei, tra i quali i progetti iTetris e COLOMBO. Si è quindi potuto effettuare la simulazione, la quale ha dato in output risultati non solo riguardanti i flussi (quindi anche densità di veicoli e tempo di waiting), ma anche i consumi e l’inquinamento atmosferico e acustico. Si è anche verificata la bontà della simulazione tramite osservazioni empiriche mediante il confronto con Google Maps e la tipica validazione matematica. Infine si sono rilevate le criticità della zona e si sono proposti interventi migliorativi andando ad intervenire sui cicli semaforici, sul numero delle corsie e sui sensi unici, tenendo conto del fatto che tali interventi potessero essere concretamente realizzabili. Si è sperimentata la versatilità della microsimulazione anche tramite la rappresentazione di scenari particolari, come uno scenario di incidente o l’evento della “Notte bianca” nella zona in esame.

Negli ultimi anni il paradigma Digital Twin sta crescendo esponenzialmente in disparati ambiti. Uno di questi ambiti è la sanità digitale, dove i Digital Twin possono giocare un ruolo importante, come dimostrano molti progetti presenti in letteratura. Durante lo svolgimento della tesi è stato preso in considerazione il caso di studio: “Sistema di gestione dei trasporti secondari AUSL Romagna NUE 116-117”, esso nasce da una collaborazione con l’AUSL Romagna, per lo sviluppo del NUE 116-117 adibito alle cure mediche non urgenti ed altri servizi territoriali a bassa priorità. Tra i vari servizi erogati tramite questo numero, ci si focalizzerà prevalentemente sui trasporti sanitari non urgenti. In questa tesi si vuole, quindi, applicare il paradigma al caso di studio Trasporti 116-117, con lo scopo di far fronte ad una serie di problematiche presenti nel sistema allo stato attuale, una delle quali è l’assenza di interoperabilità. Per lo sviluppo del progetto si è scelto di seguire un Domain Driven Design, al fine di ottenere un’analisi e una progettazione chiara, comprensibile e facilmente estendibile. Il progetto consiste nella creazione un ecosistema di Digital Twin ed un REST server che permetta ai vari Client di interagire con essi, tenendo, tuttavia, ben separate le due parti. Il punto cruciale relativo all’interoperabilità è stato affrontato grazie a HL7 FHIR, uno standard per lo scambio di informazioni sanitarie. Dopo lo sviluppo di un primo prototipo si può confermare il potenziale che i digital twin possono avere applicati a questo caso di studio; questo approccio può essere un punto di svolta per la risoluzione dei problemi sollevati dall’esperto di dominio.

2009/2010
L'obiettivo del percorso di studio è quello di valutare i sistemi di trasporto a fune.Si è voluto introdurre il concetto di transit funiviario analizzando i diversi sistemi di trasporto offrendo una classificazione delle installazioni funiviarie con l'obiettivo di redigere un capitolo per il TCQSM su tale tema. Si è voluto provare ad applicare i concetti dei livelli di servizio (L.O.S.) contenuti nel HCM alle installazioni funiviarie. E' stato condotto un primo approccio tramite due campagne di interviste sui tempi di attesa e di viaggio su due installazione cabinoviarie a Siusi (BZ) ed Alleghe (BL). In queste indagini sono state distribuiti all’utenza questionari composti da domande relative ai tempi di attesa ed ai tempi di percorrenza con metodo di valutazione numerica da 1 a 10. E’ risultato evidente che quanto proposto dal TCQSM per i transit tradizionali non è direttamente applicabile al campo funiviario. Si sono dunque presentati dei L.O.S. appositamente calibrati. Da un'analisi dei dati osservati e da successive ricerche bibliografiche (studi condotti sul comportamento degli utenti nel trasporto ascensoristico facilmente assimilabile al trasporto funiviario) a supporto di quanto desunto, si è concluso che nel trasporto funiviario ciò che incide maggiormente nella valutazione dell'utente è il tempo di attesa. Si è dunque deciso di non approfondire ulteriormente l'analisi della valutazione del tempo di percorrenza. Allo scopo di validare le succitate indagini è stato condotto uno studio sul campo in merito alla formazione di code con interviste incentrate sulla valutazione dei tempi d'attesa presso il comprensorio dello Zoncolan (UD). In questo caso sono stati osservati i plotoni di sciatori in avvicinamento ad un impianto seggioviario. Sono stati cronometrati i tempi di attesa di utenti campione i quali, in corrispondenza del cancelletto d'imbarco, sono stati intervistati sul loro tempo di attesa percepito e sulla loro valutazione a riguardo. Sono state offerte tre diverse soluzioni verbali e non numeriche. Nello specifico l'intervistato ha potuto scegliere tra: indifferente, accettabile o inaccettabile. Come ulteriore fase di analisi si sono confrontati i due metodi in modo da ottenere una relazione sia numerica che verbale per l'attributo qualitativo dei diversi L.O.S. proposti. Per offrire un'applicazione pratica allo studio condotto si è applicato quanto osservato ad un comprensorio sciistico inteso come rete di transit funiviari. Tramite l'osservazione continuativa via WEB-CAM e l'analisi dei dati sui passaggi e relativi titoli di viaggio elettronici per le due stagioni invernali 2008/2009 e 2009/2010 del comprensorio del Cimone (MO), siamo stati in grado di valutare i flussi sugli archi della rete e la formazione delle code. Si sono introdotti due indici di valutazione: l’indice di utilizzo (iu) in funzione delle portate orarie osservate e di progetto nonchè l’indice di sostituzione (is) in funzione della vita residua delle installazioni (DM 23/85) e dei L.O.S. assegnati. Gli indici is e iu producono una valutazione sullo stato di fatto della rete funiviaria in base ad una graduatoria di sostituzione degli impianti per meglio pianificare gli investimenti di una stazione valutando aspetti tecnici, normativi oltre che di percezione del servizio da parte dell'utenza centrando l’obiettivo che ci si era preposti nella fase iniziale del percorso di studio.
XXIII Ciclo
1980

2007/2008
Realizzazione di un codice per la progettazione assistita di impalcati da ponte in struttura mista acciaio- calcestruzzo. Esecuzione del processo di ottimizzazione mediante un software commerciale ed un codice di nostra realizzazione.
XXI Ciclo
1975

2006/2007
The efficient utilization of railway infrastructures is a primary objective in an open-market context like the European one. The capacity consumption, that is the infrastructure occupation augmented with buffers to avoid delays (referred to a time window, e.g. peak hour or day), is a measure of the utilization level of a given timetable. The standard UIC leaflet "Capacity" recommends a procedure to evaluate the infrastructure occupation, without buffers, by compressing the timetable until the blocking time stairways touch each other in the critical section. There is no recommendation about buffer times, except a well known rule of thumb about the running time supplement, which is often set to 5% of the journey time. Buffer times choice is a trade-off between efficient utilization and stability, to avoid secondary delays caused by primary delays. Given the probability distribution of the primary delays, it is possible to estimate the distribution of secondary delays and hence the buffers. In this work the primary delays are modelled following an innovative approach, that is using a family of stochastic processes called Lévy processes. These stochastic processes are defined through a very simple and general assumption: stationary independent increments. A disturbance on which there is few knowledge may reasonably be assumed to satisfy independence and stationarity properties, because independence means the future doesn't depend on the past and stationarity means the process doesn't change its structure over the time (often it is true only on large time windows). Another reasonable assumption is the path continuity, so the Lévy process reduces to a Brownian motion. The train movement is therefore modelled with a differential equation to which a Brownian motion is added, leading to a stochastic differential equation (SDE). Given the numerical approximation of the Brownian motion sample path, which is pseudo-random generated, it is possible to solve the SDE and obtain the sample path of the train. The analysis of the stochastic phenomenon requires the replication (called Monte Carlo) of the pseudo-random generation of the approximated Brownian motion sample path and the solution of a SDE to be computed many times. The result is a collection of simulated sample paths for each train scheduled. This set of collections may be used in two different ways: - estimation of the probabilistic distributions of the blocking times and consideration of the stochastic version of the blocking time stairways; - estimation of the risk, that is the probability of hindrance which corresponds to a given timetable, with the trains running in free mode (no external control, signals ignored) but counting the risky events highlighted by the signalling system. The estimation of the risk is repeated varying the number of trains, so that a relationship is built between the risk and the number of the trains or headways, from which a measure of capacity consumption is obtained given the risk level. The thesis consists of two parts, the first is made of preparation chapters while the second one is devoted to models and applications. The work begins with a chapter on capacity issues, where concepts, definitions and standards are illustrated to establish the research framework; the chapter ends with a literature review where the recent approaches are discussed and the lack of an SDE approach is highlighted. There is one stochastic approach which uses differential equations, but they are deterministic and combined with stochastic boarding time. Then a brief theoretical chapter on the Lévy processes is presented to justify the modelling choice and to introduce the Brownian motion in a reasonably acceptable way; unavoidable definitions of stochastic entities and theorems bring the reader to the presentation of the central result of the Lévy theory, that is the decomposition theorem. The Lévy-Ito decomposition theorem states that a Lévy process always decomposes as the sum of a Brownian motion with drift, a compound Poisson process and a martingale: if the sample paths are continuous, then there is only the Brownian component because the other ones have jumps in their paths. The Brownian motion introduction is followed by a theoretical chapter on the SDEs, where the symbolic meaning of dW is explained, together with two popular formulations of the stochastic integral, Ito and Stratonovich and the choice of Ito's one is justified on modelling basis. The Ito formula, that is the stochastic chain rule of calculus, and the stochastic Ito-Taylor expansion are presented as essential tools for understanding stochastic numerical methods. The chapter ends with the theorem that states the existence and uniqueness of a strong solution, that is the solution of the SDE given the driving Brownian motion Wt. The following chapter is about the numerical methods that are available to solve an SDE; at the beginning a brief review of the concepts and methods of deterministic ordinary differential equations is given. The most known and used schemes - i.e. Euler and Milstein - are presented together with their convergence and stability properties. Other schemes are briefly cited for sake of completeness. The preparation part closes with a chapter devoted to Monte Carlo simulations and the type of possible applications of the resulting collections of train paths to capacity assessment, that is estimation of the probabilistic distributions of the blocking times and estimation of the risk as probability of hindrance. Replications of Monte Carlo simulations with different timetables allow the building of the capacity-risk relationship. In the models and applications part two SDE-based models are presented, together with case studies: the first model is simple but allows some theoretical considerations to validate (in the form of bounds) the simulation results; the second model is a stochastic optimal control model. In both cases the model parameters are estimated using real life data and then the capacity-risk relationship is build through simulations. Another result of the simulation is the set of blocking/clearing time distributions for each section, which is graphically represented by plotting their key points (the mean value and extremes of the almost-sure range estimated by taking three times the standard deviation) at each section for a group of train paths. This second model describes in a more realistic way the train journey, because the mechanical equation is more suitable and the driving machine produces a force following an optimal control rule which considers both the distance from the timetable and the energy consumption. The optimal control law of the exact stochastic optimal control problem may be found by solving the Hamilton Jacobi Bellman equation, which is numerically heavy as well as difficult to solve because of instability and non-linearities. An approximated stochastic optimal control problem is solved for the more relevant part of the train travel, that is the steady state maintenance stage (initial acceleration stage and final stop stage are excluded), where the driver tries to reach the steady state determined from the planned timetable: the mechanical equation is linearized near the steady state speed and the optimal control law expression in terms of state variables is found and therefore substituted in the SDE. A parameter, the driving style, defined as the ratio of the schedule cost and the energy cost, is introduced to describe the different weights the two objectives may be given. Sensitivity analysis has been performed to determine the parameters' ranges for model applicability. The more relevant aspects of this work from a transportation research point of view are: - a new approach of computing free running times by means of stochastic differential equations has been introduced, after deep considerations about the characteristics of the stochastic perturbation; - the collection of free running times, result of a Monte Carlo simulation, can be used to estimate the distribution of primary delays, from which it is possible to derive the distribution of the secondary delays and hence choose the buffers; - the collection of free running trajectories can be used to estimate the distributions of the blocking times of the timetable stairways; - a new approach of capacity assessment based on the estimation of a relationship with the probability of hindrance by performing Monte Carlo simulations in different conditions has been introduced, together with the concept of risk-coupled capacity: capacity (and capacity consumption) depends on the maximum acceptable level of risk; - two SDE models have been introduced, together with their parameters' estimation procedures and applicability rules; - the second model is obtained solving a stochastic optimal control problem which models real life needs such as timetable observation and low energy consumption; once its closed-form expression is found, the optimal control law can also be applied in real life, provided the continuous measures of train state, i.e. its speed and position.
XIX Ciclo
1967

2006/2007
Le tecniche di progettazione basate su criteri di ottimo sono state fino ad ora poco impiegate nell’ambito professionale civile sia perché ritenute difficilmente applicabili ai sempre diversi problemi dello strutturista, sia perché gli strumenti atti a tale tecnica richiedono basi matematiche e di programmazione adeguate, ed infine perché in commercio non esistono in genere strumenti facilmente utilizzabili a tale scopo. Il presente lavoro individua un metodo operativo di progettazione basato su criteri di ottimo e ne valida il processo applicandolo alla progettazione di ponti in struttura mista acciaio-calcestruzzo ad asse rettilineo. Il metodo di progettazione proposto è caratterizzato dalla sinergia operativa di due software commerciali e di un codice interno; per quanto concerne gli applicativi commerciali si è adottato il codice FEM Straus7 (distribuito da HSH Srl) e l’ottimizzatore modeFrontier (ESTECO.Srl) in quanto facilmente reperibili in commercio e di largo impiego professionale. L’applicazione del metodo proposto è resa possibile dal software interno denominato AutoBiD (Automatical Bridges Design) mediante il quale viene automaticamente definito: l’asse teorico discretizzato dell’infrastruttura viaria; l’asse di progetto coerente ai vincoli normativi e realizzativi; il modello in ambiente FEM con impiego del software commerciale Straus7 e sue API (Application Programming Interface). Il codice esegue inoltre le verifiche di normativa sulla struttura in acciaio e predimensiona la soletta collaborante in calcestruzzo. Al termine delle analisi l’impalcato è valutato sulla base dei coefficienti di utilizzazione di ogni concio e sul peso complessivo della struttura in acciaio. Nel codice AutoBiD è stato implementato anche un software di ottimizzazione mediante algoritmi genetici di realizzazione interna e denominato ABiDEvoCOM (Automatical Bridges Design Evolutionary Algorithm), mediante il quale sono possibili ottimizzazioni locali e cicli di ricerca dell’ottimo globali mono obiettivo. La ricerca si conclude con la validazione del metodo applicato ad un caso studio.
XX Ciclo
1976

2007/2008
Traffic accidents cause high material and human losses, what is reflected in society. The logical result is the need for efficient road safety in designing a new and the existing road system. Slovenia is, like other new EU Member States, aware of its tasks for improving traffic safety. In accordance with very clear demands of European transport policy about road safety – that is an EU recommendation of halving the number of road accident victims in the European Union by 2010 – Slovenia has also put into its national program a decision to halve the number of dead casualties on Slovenian roads. Unfortunately, the current situation in the field of road safety in Slovenia is - despite the highly ambitious plans - still not satisfactory. It has to be admitted that traffic safety in Slovenia has been improved during the last years but we still have not achieved the objectives of reducing road accidents, injured participants or dead casualties. One of the "steps" to achieved desired level is also to improve existent road infrastructure. Road infrastructure improvement supposed to be applied to "black spots" first. For safety management it is well known, that we have three main motives for safety management: economic effectiveness, professional and institutional responsibility, and fairness. Survey among 25 EU states about estimating the most effective short, medium, and long term measures - both at national level and at EU level - shown, that measures related to infrastructure safety management (such as high-risk site management - black spot management), road safety audit and road safety inspection, are generally recognized as a high priority. While high-risk site management is a short-term measure, other infrastructure safety management measures make their impact in the medium to long term. One of the possible approaches to identification of "safety problems" (safety deficiencies: accident frequency, accident rate, accident severity) is also use of accident prediction models (APM). With those models and use of various criteria we can detect not only "black spots" but also "larger targets". A large number of "statistical predictive safety models" are described in the literature. Many attempts were done to use those models to establish a relationship between various traffic parameters and the number of accidents at road sections or road intersections. For statistical safety prediction models it is often suggested that accident occurrences are discrete, sporadic and random in nature. Thereby it is suggested to use Poisson regression models. The variation in accident occurrence is also considered to be due in part to the systematic variation in identified traffic measures such is traffic flow rates, measures of speed and intersection design parameters. Discrete, Poisson or negative binomial distributions are usefully applied to estimate the number of accidents that occur at road sections / intersections over a particular period of time. For accident prediction modeling the "generalized linear modeling" approach has been found to be particularly useful. This approach accounts for the fact that the dependent variable (e.g. number of accidents) does not need to be normally distributed (as is often the approach to describe the relationship between accident frequency and traffic flows on major and minor roads at intersections). For the purpose of this work I collect different types of data for 60 level intersections on state road network in Slovenia. I divide those intersections into four different groups: 3-leg without left turn lanes on major road, 3-leg with left turn lanes on major road, 4-leg without left turn lanes on major road and 4-leg with left turn lanes on major road. All intersections were in rural area - outside urban area - with limited influence (or no influence at all) of pedestrians or / and cyclists. For observed intersections I collect different types of needed data: data about traffic accident for last 5 years (from 2002 - 2006), data about traffic (AADT on major and minor road), data about geometrical elements of the intersections, alignment of legs and other needed data (lane / shoulder width, speed limit, lighting, present of left / right turn lanes, type of terrain etc.) After study of relevant literature I consider two different types of APM, which seemed to be correct and useful for my research work. I evaluate those different types of APM and made calculation for data which I obtained. At the end I made the correlation between those models with use of an empirical Bayesin method for calculating adjusted accident frequency.
XXI Ciclo
1973

2006/2007
Il presente progetto di dottorato si è soffermato sull’analisi di un nuovo sistema costruttivo ad elementi tralicciati misti acciaio-calcestruzzo. Scopo principale del sistema è quello di sviluppare la prefabbricazione edilizia, con particolare riguardo a quella relativa ad edifici multipiano, a destinazione civile, ubicati in zona sismica. Il lavoro è partito dall’analisi delle tipologie esistenti di strutture miste e prefabbricate per individuare le caratteristiche e le problematiche che emergono da questi sistemi costruttivi. È stata quindi individuata una tipologia di edificio, a destinazione direzionale, che poteva venir realizzato utilizzando il nuovo sistema strutturale proposto. Così da individuare le caratteristiche di sollecitazione sui vari elementi strutturali. Con i dati forniti dalla progettazione della struttura nel suo insieme, è stata determinata la geometria della sezione di tre particolari elementi, due travi, una prima fase ed una in seconda fase, ed un nodo trave-colonna. Successivamente sono state svolte, presso il laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Civile dell’Università degli Studi di Trieste, le prove sperimentali sui campioni presi in considerazione: due travi tralicciate e un nodo trave-colonna. Tali prove hanno lo scopo di mettere in luce gli aspetti significativi del comportamento a taglio e flessione delle travi e il comportamento del nodo strutturale trave-colonna in condizioni cicliche. Per tutti i campioni si è proceduto al posizionamento di adeguati strumenti di misura al fine di investigare in maniera quantitativa il comportamento dei vari elementi durante l’esecuzione delle prove. Come termine di paragone con i dati sperimentali, sono state svolte delle analisi numeriche, mediante la modellazione dei provini con un codice di calcolo ad elementi finiti (ABAQUS) che permette una modellazione molto accurata della geometria della struttura e delle caratteristiche dei materiali impiegati. In seguito alla comparazione dei risultati numerico-sperimentali ottenuti, vengono proposte delle leggi numeriche di comportamento semplificate, di tipo sperimentale, utili nella progettazione di costruzioni con questo sistema tralicciato misto acciaio-calcestruzzo.
XIX Ciclo
1974

Il lavoro sviluppato intende affrontare in modo integrato la problematica ambientale relativamente allo sviluppo della flotta di veicoli di un grande operatore del trasporto pubblico. In prima istanza il lavoro si è focalizzato sull’analisi approfondita della flotta esistente, ed accanto ai dati tradizionali è stata sviluppata anche un’analisi dei costi totali comprensive anche delle esternalità calcolate come da direttiva 2009/33/CE. Sono state sviluppate numerose elaborazioni di uso aziendale relativamente alla metodologia del costo del ciclo di vita, LCC, che è in uso presso TPER S.p.A. sin dal 2001. Successivamente sono stati sviluppati gli scenari evolutivi della flotta automobilistica individuando per il confronto finale tre scenari distinti in ottica 2020: - Il primo scenario inerziale senza nessuna modifica della flotta consolidato al 31.12.2015, tale scenario è definito dai veicoli presenti, dai costi di gestione della manutenzione, dai costi di carburante e dai costi esterni come suddetto; - Il secondo con orizzonte 2016 prevede l’inserimento in servizio dei n. 49 filosnodati Crealis e viene consolidato al 31.12.2016; - Il terzo scenario è quello obiettivo e considera nel 2020 l’entrata in parco via via degli acquisti che TPER S.p.A. ha già programmato per il 2017, 2018 e compresi i n.55 snodati con alimentazione elettrica del progetto PIMBO. Le comparazioni di questi scenari permettono in modo molto realistico di individuare gli effetti su una flotta reale delle politiche di investimento reali e non simulate e di poter quantificare quindi l’andamento dei costi esterni in relazione alla modifica della flotta di TPER S.p.A.

2007/2008
Il progetto di ricerca è stato strutturato in funzione dell’obiettivo prioritario dello studio della percezione del rischio durante la guida da parte degli utenti stradali, valutata in diverse condizioni di esercizio, anche in presenza di modifiche dello spazio stradale (sia di tipo geometrico che di tipo informativo). Per il raggiungimento del predetto obiettivo, si è fatto ricorso ad alcune tecniche di indagine mutuate dal settore psicologico, con particolare interesse per gli aspetti riguardanti la psicologia cognitiva e l’ergonomia applicata, che hanno consentito di approfondire in maniera sistematica e completa le attività sperimentali condotte nell’ambito del corrente progetto e che hanno costituito esse stesse delle funzioni obiettivo secondarie cui si è teso nell’ambito della fasi operative di seguito riassunte. Gli obiettivi collaterali del progetto hanno riguardato la valutazione dell’efficacia della segnaletica stradale di tipo ‘percettivo’ in termini di condizionamento comportamentale dell’utenza stradale durante la guida e la costruzione/validazione di un modello in realtà virtuale di tipo immersivo per lo studio del comportamento di guida degli utenti stradali in condizioni operative differenziate. Gli obiettivi sopra richiamati sono discesi direttamente dall’analisi di sicurezza del contesto di studio prescelto per le attività sperimentali, sui cui risultati sono stati strutturati e calibrati i successivi studi. Le attività specifiche sono state strutturate in due macrofasi operative concernenti l’una lo studio del comportamento di guida degli utenti dal vero in condizioni ambientali differenziate, l’altra la disamina della risposta comportamentale in realtà virtuale, al variare delle caratteristiche geometriche e/o funzionali dell’ambiente stradale. Il contesto di studio è stato individuato nella S.P. n. 57 “di Carpane” in Comune di Vigonza (PD). Il tronco stradale prescelto è risultato composto da una doppia curva controversa e due lunghi rettifili di approccio, aventi caratteristiche geometriche diversificate e non conformi rispetto a quanto statuito dal D.M. 5 novembre 2001. All’individuazione del contesto reale di studio ed alla sua caratterizzazione funzionale e geometrica, ha fatto seguito la pianificazione dei rilievi delle velocità operative in corrispondenza delle sezioni di monitoraggio ritenute maggiormente significative. I rilievi di velocità hanno riguardato 7104 veicoli, di cui 4219 nel corso delle ore diurne e 2885 nel corso delle ore notturne. I risultati conseguiti nella prima fase del progetto hanno supportato le attività previste nell’ambito della successiva fase, concernente la ricostruzione modellistica dell’ambiente di guida reale in realtà virtuale immersiva, entro cui ha trovato spazio la definizione di cinque diversi ambienti di guida, distinti l’uno dall’altro da una sola variabile indipendente (segnaletica verticale od orizzontale od entrambe, geometria dell’asse), da sottoporre a prova di feedback da parte di alcuni volontari appositamente ricercati. In ambiente virtuale immersivo sono stati condotti 339 test in condizioni ed ambienti di guida diversificate, consentendo un’accurata descrizione del comportamento di guida mediante il calcolo delle velocità operative, delle accelerazioni medie e delle traiettorie di marcia di volta in volta adottate. I risultati delle attività sperimentali hanno evidenziato la netta discrepanza nel comportamento di guida diurno e notturno, associata ad una maggiore propensione alla velocità e ad una sovrastima della propria abilità di guida nell’impostazione delle curve (e/o una sottostima dei rischi ad esse associati). L’introduzione delle modifiche alla segnaletica (verticale e orizzontale) evidenziano un apprezzabile contributo in termini di riduzione delle velocità di ingresso in curva ma soprattutto in termini di riduzione della quota residuale di decelerazione operativa all’interno degli elementi circolari. La modifica alla segnaletica orizzontale comporta anche un effetto in termini di deviazione laterale della traiettoria di guida rispetto agli scenari di base e con modifica della sola segnaletica verticale. La modifica alla geometria dell’asse in toto evidenzia i migliori risultati in termini di impostazione sia delle velocità che delle traiettorie, con esiti sostanzialmente indifferenti dalle condizioni di illuminazione.
XXI Ciclo
1979

2006/2007
L’obiettivo di questo lavoro è stato lo sviluppo di una metodologia per l’identificazione delle caratteristiche meccaniche dei materiali costituenti le pavimentazioni stradali basate sull’utilizzo della tecnica SVM (Support Vector Machine) di recente sviluppo. Tale procedura che fa parte delle cosiddette tecniche di apprendimento è stata adottata per la complessità numerica del problema indagato che consiste nell’analisi dinamica di pavimentazioni stradali sottoposte ad un carico impulsivo. Vista la natura dinamica del problema infatti le tradizionali tecniche di backcalculation che prevedono un procedimento iterativo che interviene sui parametri del problema fino ad ottenere, attraverso delle simulazioni, i medesimi risultati misurati, rendono il procedimento molto dispendioso in termini di tempo. La procedura messa a punto in questa tesi invece elimina tale problema utilizzando degli algoritmi di apprendimento che prevedono una prima fase di addestramento nella quale sono state eseguite migliaia di simulazioni in campo dinamico variando i vari parametri del problema. Successivamente, quando la “macchina” risulta addestrata il problema viene risolto in maniera diretta eliminando tutti i procedimenti iterativi che altrimenti dovrebbero essere eseguiti per ogni test e che con questa tecnica vengono “effettuati” una sola volta durante la fase di apprendimento. Tale procedimento è stato in grado di dare buoni risultati in campo dinamico ottenendo errori percentuali modesti in tutto il range di valori considerati potendo quindi considerare tale approccio una valida alternativa ai metodi iterativi. Gli argomenti sono stati trattati in modo rigoroso dando spazio ad approfondimenti teorici sia dal punto di vista delle meccanica della pavimentazione che dal punto di vista delle tecniche di identificazione mettendo inoltre in luce alcuni aspetti migliorativi alle tecniche utilizzate.
XX Ciclo
1977

La città di Bologna è sempre più vista come nodo infrastrutturale, ricco di scambi e di attrazioni culturali e produttive. È perciò utile capire quali sono stati i processi di evoluzione che hanno portato la città metropolitana ad assumere tali caratteri, facendo un’analisi dell’espansione di questa in funzione del sistema della rete di movimento più utilizzata, la strada, che genera la forma di Bologna. Determinato lo sviluppo, si vedrà la figurabilità della città temporanea, sulla base degli studi dell’urbanista americano Kevin Lynch. Una visione sensoriale (prevalentemente visiva) sull’attraversamento della città, percorrendo uno degli assi che collega il centro con i confini urbani, al fine di descrivere le percezioni durante il tragitto. Si ricostruisce così la lettura della città e dei suoi caratteri tramite l’attraversamento. Tra i punti che il tragitto tocca vi è il quartiere Barca, luogo vissuto come semplice dimora e non come area residenza: sono carenti i poli aggregativi, che vi dovevano essere nel progetto originale del quartiere dell’architetto Giuseppe Vaccaro. Trovati i problemi, i punti di forza e la figuratività dell’area, si va ad inserire una residenza per studenti, in maniera tale da affrontare il tema della residenza temporanea. A ciò si aggiungeranno altri interventi, sia all’interno dello studentato, che nella zona circoscritta del progetto dell’architetto bolognese, per riattivare la vita di quartiere al fine di rendendolo un polo d’attrazione sia per coloro che lo vivono, ma anche per coloro che provengono dall’esterno.

La tesi si prefigge di realizzare uno studio su una filiera agroalimentare attraverso un'ampia analisi iniziale e una successivo processo di ottimizzazione. Gli obiettivi riguardano la riduzione di due elementi chiave: - i costi di trasporto inter-nodo - le emissioni si Co2eq relazionate alle food miles I metodi implementati per ottere tali risultati sono stati: -uso del Location Allocation Problem -uso di una base dati fornita dal Centro distributivo committente -interfacciamento tra la base dati e il software di modellazione Il processo si articola in una descrizione accurata del modello creato e dei vari software sfruttati, per poi virare verso una chiara e precisa presentazione dello stato attuale della catena (as-is). Qui, per le 4 tipologie di nodo indagate, vengono studiati diversi elementi. Per citarne alcuni: 1) merce movimentata 3) differenze ingressi/uscite 4) numero di interazioni 5) kg medi trasportati 6) etc. Inoltre, sempre nello stato AS-IS, si presenta uno studio sul posizionamento dei nodi attuato sfruttando la funzione MAPPE di Excel e aiutandosi con svariati grafici. Viene calcolato poi il quantitativo totale di inquinamento differenziato per categoria e il costo totale. Nello stato ottimizzato i parametri del modello vengono individuati sfruttando tecniche euristiche e metodi legati al buon senso. I vari parametri e vincoli vengono poi caricati sul software AMPL che elabora e restituisce i risultati dell'ottimizzazione. L'analisi to-be viene presentata in contrapposizione allo stato attuale della catena, evidenziando miglioramenti e riduzioni implementate. Anche in questa circostanza si sfruttano grafici e tabella per chiarificare i procedimenti svolti. Il risultato dell'analisi consiste in una forte riduzione dei costi attraverso un imponente ricollocamento dei flussi sfruttando le potenzialità già insite nel sistema. I traguardi ottenuti sulla riduzione delle emissioni sono sempre collegabili al processo di ricollocazione dei flussi.

Il documento ha come obiettivo quello analizzare i metodi ed i modelli in uso per la stima della domanda di mobilità a scala nazionale. La messa a punto di sistemi di valutazione ex ante, in itinere, ex post e relative metodologie quantitative, è una caratteristica peculiare del processo di analisi delle componenti della mobilità che deve essere supportata da adeguati strumenti di monitoraggio, quali ad esempio il SIMPT (Sistema Informativo per il Monitoraggio e la Pianificazione dei Trasporti). Questo strumento deve costituire non solo un simulatore meccanico ma l'anima continuativa per l'analisi della mobilità a livello governativo, configurandosi come luogo di accumulazione della conoscenza per consentire alle varie competenze operanti nel settore trasporti di esplicitarsi a livello più alto. Risulta quindi estremamente importante per un Paese avvalersi di uno strumento che supporti quantitativamente la complessa fase di politica decisionale, ovverosia possedere un DSS che, nel particolare, in Italia prende il nome e la forma di SIMPT. I DSS sono costituiti da un database, un'interfaccia utente-sistema e una componente modellistica la quale costituisce il core del sistema. Per questo motivo, negli ultimi 30 anni si è riscontrato un crescente interesse riguardo al sistema nazionale di modelli di trasporto, o modello nazionale (intendendo il sistema di modelli che fanno parte del DSS dei trasporti) di cui, nel presente documento, ne è stato fatto lo stato dell’arte. I modelli nazionali sono stati costruiti nei primi Paesi in Europa a partire dagli anni ‘80 e, allo stato attuale delle cose, essi sono presenti nella maggior parte dei Paesi europei. In generale, essi hanno molto in comune in quanto il loro sviluppo è stato stimolato dallo scambio di idee, conoscenze, risultati e software tra gruppi di esperti modellisti, consulenti e committenti (di diverse nazionalità) ma, nel particolare, si distinguono uno dall’altro in base alle esigenze e alle caratteristiche peculiari della nazione che rappresentano. Il sistema di modelli nazionale italiano si differenzia dagli altri per alcune caratteristiche: la particolare attenzione posta sui modelli merci e sull’integrazione di questi con i modelli di traffico dei passeggeri, formando un unico modello; la differenziazione dei modelli in base alla stagione (modelli estivi e modelli invernali) e in base al giorno della settimana (modelli per i giorni feriali e modelli per i giorni festivi); la distinzione tra i modelli di spostamento dei residenti con i modelli di scambio con l’estero, di particolare rilevanza vista la ricca industria turistica presente in Italia; infine, un sofisticato trattamento dei percorsi scelti dagli utenti del trasporto privato, considerando separatamente le rotte interregionali da quelle di lunga distanza. Di contro, i modelli di scelta modale italiani risultano però essere meno dettagliati rispetto agli altri sistemi di modelli nazionali. Una volta descritta dettagliatamente l’architettura funzionale, il database ed i modelli di domanda passeggeri del SIMPT, è stato portato un esempio di applicazione dell’utilizzo di questo sistema informativo per la stima della domanda di trasporto nazionale passeggeri a seguito dell’inserimento di uno scenario di progetto (interventi infrastrutturali programmatici nel territorio italiano in uso al 2012).

Il seguente lavoro presenta i risultati sullo studio del trasporto delle merci relativo all’area urbana, in quanto negli ultimi anni si è avuto un crescente interesse verso i problemi legati alla logistica ed al trasporto delle merci, dovuto alla consapevolezza, da parte della società civile, che una migliore organizzazione della logistica territoriale comporta implicazioni positive non solo sull’economia, ma anche sulla qualità della vita dei cittadini, in termini di riduzione dei fenomeni di congestione e dei livelli di inquinamento da traffico veicolare. Tutto ciò dimostra l’esigenza, particolarmente avvertita nelle aree urbane e metropolitane, di trovare soluzioni sempre più vantaggiose e applicabili al proprio territorio al fine di avere un efficiente ed efficace trasporto delle merci, affinché si realizzi, occorre avere un ottima pianificazione e programmazione della struttura del trasporto delle merci poiché è un presupposto indispensabile per lo sviluppo economico del territorio. La metodologia usata per lo studio delle problematiche riguardanti il trasporto delle merci nell’area di studio è stata quella di mettere a punto un sistema di modelli per la simulazione della mobilità merci. La simulazione di flussi stradali di traffico viene tradizionalmente impostata a partire dalla disponibilità a priori di una matrice origine/destinazione degli spostamenti (domanda di mobilità); la matrice viene seminata con un insieme di spostamenti caratterizzati dai più diversi gradi di approssimazione. La stima della matrice degli spostamenti avviene in modo indiretto attraverso il confronto tra i conteggi di traffico effettuati in corrispondenza di alcune sezioni significative della rete e gli spostamenti attribuiti dal modello alle stesse sezioni; però occorre tener presente che, una procedura di questo tipo esclude approfondimenti sul comportamento di scelta del decisore.

Questa tesi approfondisce la tematica del miglioramento, in termini di velocità e regolarità, del funzionamento dei sistemi di trasporto collettivo in sede stradale, attraverso strategie di controllo in tempo reale. In particolare in questo lavoro vengono approfondite le strategie di intervento annoverabili nelle due categorie della “Vehicle Priority” e del “Vehicle Holding”, potenzialmente contraddittorie fra loro. L’analisi della letteratura scientifica e delle buone pratiche ha evidenziato come le due strategie di intervento, orientate l’una alla massimizzazione della velocità commerciale e l’altra alla massimizzazione della regolarità di servizio, vengano al momento considerate perlopiù indipendentemente l’una dall’altra, sia nel campo delle applicazioni pratiche che in quello della speculazione teorica. In questo lavoro viene presentato un nuovo approccio unitario che contempera entrambe le strategie di intervento, e viene introdotto un metodo, tradotto in prototipo software, per il calcolo della strategia ottima di regolazione della marcia dei veicoli attraverso punti di controllo fissi (ad es. segnali semaforici stradali) che consenta di perseguire congiuntamente obiettivi di massimizzazione della velocità e della regolarità di servizio. Il metodo di ottimizzazione qui formulato e testato si basa sull’uso combinato di (meta)euristiche (di tipo Genetico, PSO ed Hill Climbing) e metodi di simulazione del traffico capaci di riprodurre e prevedere le traiettorie temporali dei singoli veicoli di trasporto collettivo. La capacità di previsione a breve termine insita nell’uso di strumenti simulativi consente di generare soluzioni al problema di regolazione estese “in avanti” sia nello spazio stradale che nel tempo, consentendo quindi un approccio alla regolazione che sia al contempo anticipatorio e non-locale: queste caratteristiche consentono in generale di realizzare riallocazioni nell’uso della capacità tra intersezioni vicine consentendo quindi, ove possibile, di ridurre la competizione tra modi di trasporto diversi nell’uso della capacità stradale. In questo lavoro vengono infine presentati i risultati di una serie di test attuati sia nell’ipotesi di realizzare il controllo attraverso un normale schema semaforico a ciclo e fasi ripetitivi per ciascun segnale, sia nell’ipotesi meno restrittiva di tempi di rosso e di verde in generale variabili per lo stesso segnale. I tempi di calcolo del prototipo realizzato inoltre suggeriscono la possibilità, attraverso ulteriori sviluppi, di utilizzare tale metodo in applicazioni real-time.
This thesis explores the theme of improving, in terms of speed and regularity, the road-operation of public transport systems, through control strategies in real time. Specifically in this work are highlighted intervention strategies that falls in the two categories of "Vehicle Priority" and "Vehicle Holding", potentially conflicting the one with the other. The analysis of scientific literature and best practice has shown that the two intervention strategies, leading the first at maximizing the commercial speed and the second to the maximization of regularity of service, are currently considered one independently from the other, both in the field of practical applications than in the one of theoretical speculation. In this work is presented a new unified approach that reconciles both the strategies of intervention; moreover a method is introduced, implemented into a prototype software, for the calculation of the optimal strategy of the vehicle operating through regulation of fixed control points (eg. Signals road traffic lights) to allow a joint pursuit of speed maximization objectives and regularity of service. The optimization method here formulated and tested is based on the combined use of (meta) heuristics (Genetic Algorythm, PSO and Hill Climbing) and traffic simulation methods able to reproduce and predict the temporal trajectories of individual public transport vehicles. The short-term prediction capabilities inherent in the use of simulation tools allows to generate solutions to the regulation problem which are extended "forward" both in the road space and time, thus allowing an approach to regulation that is both anticipatory and non-local. These characteristics allow in general to achieve road capacity relocation between neighboring intersections thus enabling, where possible, to reduce the competition between different modes of transport in the use of road capacity. In this work are finally presented the results of a series of tests carried out both in the case of realizing the control through a normal signal pattern with ripetitive cycle and phases for each signal, both in the hypothesis less restrictive of red and green times generally variables during time for each signal. The calculation effort of the prototype also suggest the possibility, through further developments, to use this method for real-time applications.