Дисертації з теми "DELLE STRUTTURE E DEI TRASPORTI"

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

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

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
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

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

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

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

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

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
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

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

Logistica dei trasporti nell'esportazione tra Italia e Svizzera. Analisi di un sistema complesso che presenta variabili dirette e indirette legati a molteplici fattori che verranno analizzati uno ad uno.

Nel presente elaborato vengono analizzate alcune delle più recenti tecniche per eseguire il monitoraggio e il collaudo delle strutture, con attenzione particolare ai ponti. In una prima parte viene spiegata l'importanza di realizzare un sistema di monitoraggio continuo per le opere al fine di evitare danni alle persone e ai beni materiali. In particolare vengono analizzate tre tecniche quali la fibra ottica, laser scanning e fotogrammetria mostrando per ognuna alcuni esempi applicativi al fine di evidenziarne i vantaggi e le condizioni di utilizzo

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 thèse a parcouru les étapes de l’affirmation progressive d’une véritable politique infrastructurelle européenne cohérente, en examinant trois volets : juridique, institutionnel et financier. Tout d’abord, la thèse a souligné le processus d’autonomisation horizontale (rapport de complémentarité et spécialité vis-à-vis d’autres politiques de l’UE) et verticale («communautarisation ») de la politique de réseaux transeuropéens. En deuxième lieu, l’analyse a mis en évidence le rôle des différents processus d’institutionnalisation et « d’intégration organique » des régulateurs nationaux entrepris par le législateur européen dans la centralisation et la communautarisation de la politique des réseaux. Enfin, la thèse a relevé l’affirmation du caractère central de l’aide financière de l’UE à la création de réseaux, accompagnée par une dérogation partielle des limites imposées par le droit européen aux politiques budgétaires expansionnistes des États membres
The thesis highlights the development of a coherent and instrumental european infrastructure policy. First, the thesis shows the process of vertical (communitarization) and horizontal (complementarity and specialty vis-à-vis other EU policies) autonomisation of Trans-European Networks (TENs) policy. Secondly, the thesis points out the role played by the processes of « networkation » and « agencification » of national regulators in promoting interconnection and access to networks. Finally, the thesis emphasises the growing relevance of EU financial support to the establishment of TENs, and a competing tendency towards the reconciliation of national expansionary fiscal policy with EU law constraints. The thesis concludes by noting that Member States will continue to play a decisive role in TENs policy, not only by improving the actual degree of its implementation, but also allowing, in a forthcoming Treaty revision, to overcome the TENs intergovernmental legacy
Le reti transeuropee sono uno dei vettori della competitività, dell’integrazione e dello sviluppo sostenibile dell’Unione. La tesi mette in luce la progressiva affermazione di una coerente politica infrastrutturale europea a carattere strumentale, esaminando tale evoluzione sotto tre profili: normativo, istituzionale e finanziario. In primo luogo, sotto il profilo normativo, la tesi evidenzia, da un lato, la progressiva emancipazione delle istituzioni dell’Unione dall’influenza degli Stati membri nell’esercizio delle proprie competenze in materia di reti transeuropee e, dall’altro, lo sviluppo di relazioni di complementarietà e specialità tra la politica di reti e altre politiche dell’Unione (capitoli 1 e 2). L’elaborato sottolinea, in secondo luogo, sotto il profilo istituzionale, il ruolo del processo di «integrazione organica» dei regolatori nazionali e del processo di «agenzificazione» nel perseguimento degli obiettivi di interconnessione e accesso alle reti nazionali. La tesi osserva, infine, sotto il profilo finanziario, l’accresciuta importanza del sostegno finanziario dell’UE alla costituzione delle reti, che si è accompagnata al parziale superamento dei limiti derivanti dal diritto dell’UE alla politiche di spesa pubblica infrastrutturale degli Stati membri. Da un lato rispetto al diritto della concorrenza e, in particolare, al divieto di aiuti di stato, grazie al rapporto funzionale tra reti e prestazione di servizi di interesse economico generale, e dall’altro lato riguardo ai vincoli di bilancio, attraverso un’interpretazione evolutiva della cd. investment clause del Patto di stabilità e crescita. La tesi, in conclusione, rileva gli sviluppi decisivi della politica di reti europea, ma sottolinea il ruolo che gli Stati membri sono destinati a continuare ad esercitare nel suo sviluppo. Da questi ultimi, infatti, dipende la concreta attuazione di tale politica, ma anche il definitivo superamento, in occasione di una prossima revisione dei Trattati, dei retaggi intergovernativi che continuano a caratterizzare il diritto primario in materia

Le reti transeuropee sono uno dei vettori della competitività, dell’integrazione e dello sviluppo sostenibile dell’Unione. La tesi mette in luce la progressiva affermazione di una coerente politica infrastrutturale europea a carattere strumentale, esaminando tale evoluzione sotto tre profili: normativo, istituzionale e finanziario. In primo luogo, sotto il profilo normativo, la tesi evidenzia, da un lato, la progressiva emancipazione delle istituzioni dell’Unione dall’influenza degli Stati membri nell’esercizio delle proprie competenze in materia di reti transeuropee e, dall’altro, lo sviluppo di relazioni di complementarietà e specialità tra la politica di reti e altre politiche dell’Unione. L’elaborato sottolinea, in secondo luogo, sotto il profilo istituzionale, il ruolo del processo di «integrazione organica» dei regolatori nazionali e del processo di «agenzificazione» nel perseguimento degli obiettivi di interconnessione e accesso alle reti nazionali. La tesi osserva, infine, sotto il profilo finanziario, l’accresciuta importanza del sostegno finanziario dell’UE alla costituzione delle reti, che si è accompagnata al parziale superamento dei limiti derivanti dal diritto dell’UE alla politiche di spesa pubblica infrastrutturale degli Stati membri. Da un lato rispetto al diritto della concorrenza e, in particolare, al divieto di aiuti di stato, grazie al rapporto funzionale tra reti e prestazione di servizi di interesse economico generale, e dall’altro lato riguardo ai vincoli di bilancio, attraverso un’interpretazione evolutiva della cd. investment clause del Patto di stabilità e crescita. La tesi, in conclusione, rileva gli sviluppi decisivi della politica di reti europea, ma sottolinea il ruolo che gli Stati membri sono destinati a continuare ad esercitare nel suo sviluppo. Da questi ultimi, infatti, dipende la concreta attuazione di tale politica, ma anche il definitivo superamento, in occasione di una prossima revisione dei Trattati, dei retaggi intergovernativi che continuano a caratterizzare il diritto primario in materia.
Trans-european networks (TENs) constitute one of the main vectors of competitiveness, integration and sustainable development of the European Union. The thesis highlights the progressive development of a coherent and instrumental european infrastructure policy, examining this evolution from a threefold legal perspective: normative, institutional and financial. First, from a normative perspective, the thesis shows, on the one hand, the gradual emancipation of the EU institutions from the influence of the Member states in exercising its competence in the field of TENs and, on the other, the development of mutual relationship between the latter and other EU policy, both in terms of complementarity and specialty. The thesis points out, secondly, from an institutional perspective, the role played by two processes – the «organic integration» of national regulators and the EU «agencification» – in promoting the interconnection and access to national networks. Finally, the thesis emphasise, from a financial viewpoint, two competing tendencies towards, on the one hand, the growing relevance of EU financial support to the establishment of trans-european networks, and on the other hand, the reconciliation of Member States’ expansionary fiscal policy with EU competition law and budget constraints stemming from the Stability and Growth Pact. The thesis concludes by noting that while major development have been registered in EU’s trans-european network policy, Member State will play a decisive role in this respect, not only by improving the actual degree of its implementation, but also allowing, in a forthcoming Treaty revision, to overcome the intergovernmental legacies that hinders the establishment of a truly trans-european infrastructural policy.

Le reti transeuropee sono uno dei vettori della competitività, dell’integrazione e dello sviluppo sostenibile dell’Unione. La tesi mette in luce la progressiva affermazione di una coerente politica infrastrutturale europea a carattere strumentale, esaminando tale evoluzione sotto tre profili: normativo, istituzionale e finanziario. In primo luogo, sotto il profilo normativo, la tesi evidenzia, da un lato, la progressiva emancipazione delle istituzioni dell’Unione dall’influenza degli Stati membri nell’esercizio delle proprie competenze in materia di reti transeuropee e, dall’altro, lo sviluppo di relazioni di complementarietà e specialità tra la politica di reti e altre politiche dell’Unione. L’elaborato sottolinea, in secondo luogo, sotto il profilo istituzionale, il ruolo del processo di «integrazione organica» dei regolatori nazionali e del processo di «agenzificazione» nel perseguimento degli obiettivi di interconnessione e accesso alle reti nazionali. La tesi osserva, infine, sotto il profilo finanziario, l’accresciuta importanza del sostegno finanziario dell’UE alla costituzione delle reti, che si è accompagnata al parziale superamento dei limiti derivanti dal diritto dell’UE alla politiche di spesa pubblica infrastrutturale degli Stati membri. Da un lato rispetto al diritto della concorrenza e, in particolare, al divieto di aiuti di stato, grazie al rapporto funzionale tra reti e prestazione di servizi di interesse economico generale, e dall’altro lato riguardo ai vincoli di bilancio, attraverso un’interpretazione evolutiva della cd. investment clause del Patto di stabilità e crescita. La tesi, in conclusione, rileva gli sviluppi decisivi della politica di reti europea, ma sottolinea il ruolo che gli Stati membri sono destinati a continuare ad esercitare nel suo sviluppo. Da questi ultimi, infatti, dipende la concreta attuazione di tale politica, ma anche il definitivo superamento, in occasione di una prossima revisione dei Trattati, dei retaggi intergovernativi che continuano a caratterizzare il diritto primario in materia.
Trans-european networks (TENs) constitute one of the main vectors of competitiveness, integration and sustainable development of the European Union. The thesis highlights the progressive development of a coherent and instrumental european infrastructure policy, examining this evolution from a threefold legal perspective: normative, institutional and financial. First, from a normative perspective, the thesis shows, on the one hand, the gradual emancipation of the EU institutions from the influence of the Member states in exercising its competence in the field of TENs and, on the other, the development of mutual relationship between the latter and other EU policy, both in terms of complementarity and specialty. The thesis points out, secondly, from an institutional perspective, the role played by two processes – the «organic integration» of national regulators and the EU «agencification» – in promoting the interconnection and access to national networks. Finally, the thesis emphasise, from a financial viewpoint, two competing tendencies towards, on the one hand, the growing relevance of EU financial support to the establishment of trans-european networks, and on the other hand, the reconciliation of Member States’ expansionary fiscal policy with EU competition law and budget constraints stemming from the Stability and Growth Pact. The thesis concludes by noting that while major development have been registered in EU’s trans-european network policy, Member State will play a decisive role in this respect, not only by improving the actual degree of its implementation, but also allowing, in a forthcoming Treaty revision, to overcome the intergovernmental legacies that hinders the establishment of a truly trans-european infrastructural policy.

Negli ultimi anni è cresciuto considerevolmente l'interesse per la mobilità urbana, non solo per l'aumento delle esternalità negative generate dai trasporti, ma soprattutto perché le recenti innovazioni tecnologiche stanno offrendo soluzioni particolarmente efficaci proprio nei contesti urbani. Queste nuove tecnologie vanno ad integrarsi con il concetto di sostenibilità, il quale è molto discusso e affrontato da diversi settori, in particolare da quello dei trasporti e della pianificazione territoriale. Tra le diverse definizioni di "trasporto sostenibile" che si possono trovare in letteratura, il Consiglio Europeo ha fornito un prezioso chiarimento, affermando che "un sistema di trasporto sostenibile è accessibile, sicuro, e rispettoso dell'ambiente”. Nel 2015, l'Assemblea Generale delle Nazioni Unite ha adottato una serie di 17 obiettivi di sviluppo sostenibile. Sustainable Development Goals (SDG) 11 è dedicato alle città e afferma che bisogna renderle inclusive, sicure, resilienti e sostenibili. Il documento “New Urban Agenda”, approvato a Quito nell'ottobre 2016 durante “UN Conference on Housing and Sustainable Urban Development (Habitat III)”, si concentra anche sul trasporto sostenibile e sullo sviluppo urbano sostenibile. Portando l’attenzione alle aree urbane, il problema della congestione stradale combinato con la necessità di ridurre le emissioni inquinanti, le problematiche legate alla sicurezza stradale dei veicoli ma anche legata alla “soft mobility” (cioè la mobilità di pedoni e ciclisti) ha portato il mondo della ricerca allo studio e allo sviluppo di soluzioni che forniscano valide alternative al trasporto privato. Il continuo crescere del numero di veicoli privati e di conseguenza l’aumento dei flussi stradali, ha reso sempre più necessario lo sviluppo di sistemi di sicurezza sia per il singolo utente che per la sicurezza stradale. Per ridurre l’impatto ambientale, economico e sociale del trasporto stradale sarebbe corretto che una parte della domanda di mobilità fosse soddisfatta da altri sistemi di trasporto maggiormente sostenibili. Per far fronte a queste problematiche combinate, l’ingegneria dei trasporti ha iniziato a sviluppare nuovi sistemi di trasporto come i veicoli autonomi (AVs). Questi nuovi mezzi di trasporto equipaggiati di telecamere, sensori, radar e lidar, potranno muoversi autonomamente nel traffico cittadino e autostradale. Nello specifico, l'introduzione di mezzi a guida autonoma potrebbe cambiare radicalmente lo scenario consentendo, da una parte, un miglioramento e una diffusione più capillare del servizio pubblico, e dall'altra, l'implementazione di politiche di controllo e moderazione dell'uso dei veicoli individuali su aree estese del territorio più densamente urbanizzato (e congestionato), senza il rischio di ridurne l'accessibilità e creare esclusione sociale. Sfruttando le caratteristiche dei veicoli autonomi, l’interconnessione fra di loro (V2V) e con l’infrastruttura (V2X) in tempo reale sarà possibile migliorare l’ambiente di guida, la sicurezza stradale e le caratteristiche del flusso veicolare in particolar modo sarà possibile gestire le condizioni di traffico congestionato andando così ad aumentare la sostenibilità del trasporto stradale e nel caso di traffico cittadino di migliorare i livelli di inquinamento delle aree urbane. Inoltre con l’introduzione dei veicoli autonomi è stato valutato che sarà possibile andare a controllore e gestire al meglio l’utilizzo del territorio urbano, quindi si avranno anche degli interessanti impatti sulle aree urbane. L’obiettivo principale del seguente elaborato è quello di presentare un nuovo approccio analitico e risolutivo per valutare, attraverso un sistema di modelli di interazione trasporti-territorio, gli impatti sulla domanda di mobilità e sull'uso del suolo; precisamente l’impatto dei veicoli autonomi sull'infrastruttura e sulla pianificazione territoriale al fine di migliorare la qualità urbana, tramite un’opportuna modellazione e analisi. La prima parte dell’elaborato ha lo scopo di valutare lo stato dell’arte attuale circa le tematiche principali ovvero la sostenibilità nell'ambito dei trasporti e nell'ambito urbano, e i veicoli autonomi. Nella seconda parte verranno affrontati gli obiettivi principali, il primo è l’analisi e la valutazione di un modello di assegnazione multiclasse, considerando quindi due classi di veicoli e una condizione di traffico veicolare misto composto da veicoli autonomi e tradizionali. Grazie ai modelli si assegnazione è possibile simulare l’interazione fra il modello di offerta e di domanda di trasporto, e riprodurre gli effetti della congestione stradale sui flussi veicolari. In questo modo sarà possibile valutare come cambieranno le dinamiche del traffico veicolare con l’introduzione dei veicoli a guida autonoma. Successivamente verrà affrontato il secondo obiettivo della tesi, cioè la valutazione dell’impatto del traffico misto sulla rete stradale. Quindi è stato definito un problema di network design capace di valutare gli impatti del flusso veicolare misto sull'infrastruttura esistente in particolare andando a valutare l’eventuale possibilità di chiudere degli archi stradali alla mobilità mantenendo intatte le caratteristiche e le prestazioni della rete di trasporto. I seguenti problemi possono essere considerati quando si vogliono prendere delle decisioni strategiche, tattiche o operative in merito alla pianificazione territoriale e urbanistica. Entrambi i modelli sono stati validati attraverso l’applicazione a un caso reale, e successivamente i modelli sono stati utilizzati per valutare un intervento urbanistico per la città di Genova. Infine per rendere operativa la sostenibilità urbana ed integrarla nelle politiche territoriali sono stati definiti tre indicatori per permettere la valutazione del livello di sostenibilità della città di Genova. In particolare sono stati valutati i possibili incrementi delle aree urbane verdi da dedicare alla collettività. Sono diversi i punti legati al tema della salute nel contesto urbano e altrettante le azioni da eseguire per mettere in pratica il concetto di sostenibilità; dal miglioramento della qualità dell’aria all'utilizzo di energie rinnovabili, passando dal paesaggio e finendo alla morfologia stessa degli spazi urbani. Il seguente elaborato si è soffermato sull'ultimo concetto di quelli elencati precedentemente quello legato agli spazi urbani, senza discostarsi dall'impatto del traffico veicolare grossa fonte di inquinamento delle aree cittadine. Grazie all'analisi e agli studi proposti nel seguente documento è stato possibile valutare che attraverso l’utilizzo di mezzi di trasporto più sostenibili, sarà possibile ridurre lo spazio dedicato alla circolazione dei veicoli e di conseguenza potrà cambiare l’assetto urbanistico delle città riacquistando spazi da dedicare ai cittadini sotto forma di aree verdi o per la collettività. Questo approccio presentato può essere utile alle amministrazioni pubbliche per iniziare a inquadrare i futuri trend trasportistici e urbanistici al fine di migliorare la vivibilità nelle città del domani.

L’elaborato in esame rientra in un progetto di diagnostica energetica tra AIA (Associazione Italiana Albergatori) della provincia di Rimini e l’azienda Bioaus s.r.l. di Forlì. Il progetto è strutturato in tre parti principali: 1. Stabilire un valore di benchmark; 2. Definire un algoritmo e foglio di calcolo per il monitoraggio dei consumi; 3. Fornire proposte di efficientamento energetico che AIA potrà presentare ai propri associati.

Il presente lavoro analizza un importante processo di liberalizzazione che dalla fine degli anni Ottanta ha interessato i traffici marittimi nazionali ed internazionali. La prima parte concerne, specificatamente, l’evoluzione normativa dei servizi marittimi di cabotaggio, soggetti al rispetto dei principi comunitari di libera concorrenza e libera prestazione dei servizi, per effetto del Reg. Cee n. 3577/92. Particolare attenzione è rivolta ad una valutazione delle conseguenze prodotte in Italia da questo importante processo e delle misure che sono state successivamente adottate a difesa della competitività del nostro armamento in un contesto di traffici marittimi liberalizzati. La seconda parte della tesi si occupa della nascita e lo sviluppo delle reti transeuropee di trasporto che assicurano la mobilità delle persone e dei beni, rafforzando la coesione economica e sociale all’interno dell’Unione. Tra i progetti di interesse prioritario, inseriti nell’ambito delle reti transeuropee di trasporto, sono incluse le autostrade del mare, che garantiscono collegamenti sicuri, coerenti, efficienti e rispettosi dell’ambiente. L’ultima parte concerne l’analisi dei provvedimenti normativi che sono stati adottati in Italia per attuare il programma europeo delle autostrade del mare. Tra le diverse iniziative segnalate, uno studio più approfondito è dedicato ad una particolare forma di incentivazione della modalità marittima (ecobonus), ideata ed applicata, per la prima volta in tutta Europa, proprio dal nostro Paese.

Le relazioni tra carsismo e strutture tettoniche sono indubbiamente uno dei campi dell'indagine speleogenetica più interessanti per comprendere le relazioni dei sistemi carsici con la geologia di una determinata area. La struttura di un sistema carsico dipende infatti da molteplici fattori, il cui ruolo può essere sostanzialmente passivo (caratteristiche strutturali) o attivo (condizioni ambientali). Per quanto sia conosciuta l'indubbia relazione di controllo dei fattori passivi sullo sviluppo e l'evoluzione dei sistemi carsici, mancano ancora in letteratura dei testi dettagliati e focalizzati sul controllo che le strutture tettoniche hanno sul carsismo alla macro scala. L'obiettivo di questa tesi è analizzare l'area carsica dei Gessi bolognesi attraverso indagini di rilevamento sia in esterno che in grotta per: a) integrare e migliorare la già esistente cartografia geologica attraverso i dati reperibili direttamente dal sottosuolo; b) delineare dei modelli sui principali meccanismi di controllo strutturale sulla speleogenesi dell'area in esame.

La tesi analizza le politiche marittime per indagare il ruolo dei sistemi portuali nello sviluppo locale delle regioni costiere e nella sostenibilita' del rapporto tra spazio marittimo e territori interni. Pertanto la ricerca si propone di perseguire un duplice obiettivo: - Analizzare il ruolo attivo delle politiche marittime e delle infrastrutture portuali nelle strategie di riequilibrio territoriale. - Valutare l'efficacia nel contesto locale delle politiche di sviluppo portuale promosse a livello europeo e nazionale. Ricostruendo il quadro delle politiche marittime individuate a livello sovralocale, l'indagine si concentra sul caso regionale siciliano per verificare la sostenibilita' delle strategie attuate in un contesto locale rispetto alla rivoluzione globale dei trasporti marittimi e della portualita'.
The thesis analyzes maritime policies to investigate the role of the port systems in local development of coastal regions and in the sustainability of the relationship between inner regions and maritime space. Thus the research objectives are the following: - To analyze the active role of ports and maritime policies in the regional development strategies. - To evaluate the effectiveness in the local context of port development policies promoted at European and national level. After reconstructing the maritime policy framework, the thesis focuses on the Sicilian case in order to assess the sustainability of strategies in a regional context. Finally the research compares local strategies to the global scenario in maritime transport and port facilities.

L'elaborato presenta dapprima l’identificazione e caratterizzazione delle principali attività turistiche ricettive e balneari dell'intero comune di Rimini. Segue l'analisi e validazione delle serie mensili dei consumi idropotabili ad esse associabili e infine lo studio delle correlazioni esistenti tra i consumi e le caratteristiche/servizi maggiormente idroesigenti.

Numerose strutture e infrastrutture si trovano in uno stato di degrado o danneggiamento causato, per esempio, da un evento sismico o dall’esposizione prolungata a condizioni ambientali sfavorevoli. Questa situazione può compromettere la funzionalità dell’opera o, in casi più gravi, portare al collasso della stessa. In questo contesto, il monitoraggio dello stato di salute delle strutture mediante prove dinamiche rappresenta un’attività in crescente diffusione. Le metodologie per l’identificazione del danno basate sui dati acquisti dal sistema di monitoraggio sono spesso supportate dalla definizione di modelli numerici che, opportunamente calibrati, permettono una migliore conoscenza della struttura, di ottenere risultati più affidabili in merito alla valutazione della sicurezza delle strutture e di rilevare possibili condizioni anomale dal confronto con il comportamento atteso. In caso di danno, permettono inoltre la localizzazione e la quantificazione del danno stesso. Nel presente lavoro sono stati studiati e approfonditi diversi aspetti riguardanti tecniche per l’identificazione del danno con l’ausilio di modelli numerici. L’approccio multi-obiettivo alla calibrazione di modelli numerici, tipicamente necessario in problemi di sicurezza strutturale, fornisce un insieme di soluzioni ottimali, chiamato frontiera di Pareto, all’interno della quale deve essere scelta la soluzione preferita. In questo contesto, l’autore propone una procedura che consente il calcolo diretto della soluzione preferita, senza la necessità di determinare la frontiera, attraverso l’ottimizzazione di un’unica funzione obiettivo definita sulla base del criterio della minima distanza dal punto di equilibrio. Tale procedura è stata validata su una serie di casi studio, compreso quello della Rocca di San Felice sul Panaro, una struttura storica severamente danneggiata dal sisma dell’Emilia del 2012. L’approccio Bayesiano consente la modellazione stocastica dei parametri e degli errori in modo tale che il risultato della calibrazione possa essere espresso anche in termini di incertezza. Sul caso della Rocca di San Felice, i risultati, sia in termini di parametri che di pesi attribuiti a frequenze e forme modali, sono stati confrontati con quelli ottenuti tramite l’ottimizzazione bi-obiettivo e analizzando le incertezze associate. Sono inoltre presentate varianti alla metodologia, per cercare di ridurne l’onere computazionale, soprattutto per la valutazione delle incertezze dei parametri identificati. Le metodologie di model updating applicate all’identificazione del danno risultano spesso computazionalmente onerose e non permettono l’identificazione in tempo reale del possibile stato di danneggiamento. Le reti neurali, invece, permettono una rapida identificazione del possibile danno, se vengono opportunamente calibrate prima dell’utilizzo tramite modelli numerici capaci di simulare condizioni ordinarie e scenari di danno. Con riferimento al caso di un ponte ferroviario in struttura mista acciaio-calcestruzzo, sono stati sviluppati due modelli che differiscono per grado di dettaglio e permettono di simulare il comportamento “reale” della struttura e quello “del modello”, definito a partire dai parametri modali identificati. Quest’ultimo modello, più semplice, viene usato per la generazione dei dati destinati all’addestramento della rete. Con il primo modello, più dettagliato, si simulano i dati sperimentali impiegati per il test della rete, i quali inevitabilmente si discostano da quelli del modello semplificato, nonostante sia esso calibrato. I risultati ottenuti evidenziano come, per avere previsioni accurate nella fase di test, gli errori residui ottenuti al termine della calibrazione devono essere utilizzati per correggere i dati forniti in input alla rete.
A multitude of structures or infrastructures is damaged or degraded due to, for example, a seismic event or the protracted exposure to adverse environmental and atmospheric conditions. This situation may prevent the construction serviceability and, in even more serious cases, may determine its collapse. In this context, vibration-based structural health monitoring became very diffused for the strict relationship existing between dynamic properties and stiffness of the structure, that depends on its health state. Damage detection methods based on data registered by a monitoring system are often supported by the definition of numerical models. They allow, if properly calibrated, a better knowledge of the structure, to obtain more reliable results about the structure safety and to identify possible anomalies through the comparison with the expected behavior. In case of damage, they further enable localization and quantification of damage itself. In the present work, several aspects related to damage detection techniques with the support of numerical models are studied and deepened. Multi objective approach for model updating, typically necessary in problems of structural safety, provides a set of optimal solutions, called Pareto front. The preferred solution has to be selected within this front. In this framework, the author proposes a procedure for the direct computation of the preferred solution, without the need to determine the whole front, by means of the minimization of a single objective function defined according to the criterion of the minimum distance from the equilibrium point. This procedure is validated on several case studies, included the case of the San Felice sul Panaro Fortress, an historical structure strongly damaged by the Emilia-Romagna seism occurred in 2012. Bayesian model updating involves the stochastic modelling of model parameters and errors so that the updating result can be expressed also in terms of uncertainty. About the case of the San Felice sul Panaro Fortress, results, both in terms of parameters and weights attributed to frequencies and mode shapes, are compared with those obtained through bi-objective optimization, analyzing the associated uncertainties. Variants of the classical methodology are presented with the aim of reducing the computational effort, especially for the computation of the updated parameter uncertainties. Model updating methods for damage detection are usually time-consuming and does not enable the real-time identification of a damaged condition. Instead, artificial neural networks ensure a quick identification if they are appropriately calibrated before their use by means of numerical models able to simulate ordinary conditions and damage scenarios. With regard to the case of a concrete/steel mixed railway bridge, two models different for the detail level have been developed. They simulate the “real” structure behavior and that of “the model”, defined starting from the identified modal properties. The last model, simpler, is employed for the generation of the dataset finalized to the training phase. With the first model, more detailed, the experimental data used for the network test are simulated. They unavoidably differ from those of the simplified model, despite it was calibrated. Results show how, in order to have accurate network predictions in the test phase, the residual errors obtained at the end of the calibration must be used to correct the data given in input to the network.

Considerare, la libertà di circolazione come un diritto fondamentale, inserito nella Costituzione e come elemento caratterizzante della società civile, politica e dello Stato, ci permette di riconoscerle requisiti aggiuntivi rispetto ai comuni diritti soggettivi, siano essi pubblici o privati. Si tratta,di principi privilegiati rispetto agli altri che hanno il potere di imporsi a tutti i poteri pubblici costituiti e, allo stesso tempo, si fanno valere come pretese efficaci anche verso i terzi. Cercheremo, nel corso del presente lavoro, di verificare di volta in volta se questo diritto fondamentale di potersi muovere liberamente sul territorio dello Stato nazione, stabilendosi, attraversandolo e anche eventualmente abbandonandolo, così come concepito e previsto dalla normativa di primo grado possa essere la base giuridica sulla quale fondare il diritto alla mobilità, diritto che invece non appartiene al linguaggio delle carte fondamentali, tantomeno in quello della Carta dei Diritti fondamentali dell’Unione Europea.
Consider, freedom of movement as a fundamental right, enshrined in the Constitution and as a key element of civil society, politics and the state, allows us to recognize additional requirements than conventional individual rights, whether public or private. It is, of privileged princes than the others who have the power to impose itself to all public powers that be and, at the same time, assert themselves as effective claims also to third.  You will, in the course of this work, to check from time to time if this fundamental right to move freely on the nation-state territory, settling down, crossing and possibly even abandoning it, as well as designed and required by law at first instance may be the basis legal on which to base the right to mobility, a right which however does not belong to the language of the key cards, nor in that of the Charter of fundamental rights of the European Union.

L’argomento principale di questa tesi si manifesta nella soddisfazione della necessità di armonizzare la segnaletica stradale verticale europea, definendo una strategia di minimizzazione dei costi di sostituzione complessivi della cartellonistica non uniforme, per contribuire a migliorare i livelli di sicurezza e di soddisfacimento dell’utenza dell’infrastruttura stradale. Una maggiore uniformità della segnaletica stradale permetterebbe ai conducenti impegnati nei traffici transfrontalieri su gomma di dover recepire un minor carico di informazioni visive, facendo riferimento ad un numero minore di segnali stradali, in quanto armonizzati con quelli dei loro paesi di provenienza. Altro scopo dell’armonizzazione sarebbe di contribuire a rafforzare l’immagine di unità normativa e territoriale dell’Unione Europea, che, creando maggiore uniformità, determini migliori sensazioni di appartenenza territoriale in un mercato unico e sottolinei il suo intento di migliorare la concorrenzialità e stimolare la crescita economica. Per raggiungere questo obiettivo è stato sviluppato un modello matematico, che misurando e calibrando opportuni parametri, simula la percezione delle caratteristiche di forma appartenenti ad immagini differenti, così come viene interpretata dal cervello umano, e fornisce un risultato numerico di tali grandezze. Per effettuare lo studio è stato creato un database contenente le immagini di quasi tutta la segnaletica stradale verticale appartenente ai paesi dell’Unione Europea (19 Paesi di cui è stato possibile reperire dati). L’applicazione della metodologia è stata in questa prima fase limitata ai segnali appartenenti alla categoria di pericolo, potendola generalizzare in seguito alle altre categorie di segnali. Il software applicativo creato, basandosi su alcune caratteristiche prettamente grafiche, rilevabili, misurabili e confrontabili, valuta quanto due segnali equivalenti differiscano tra loro, creando gruppi correlati di pittogrammi simili ed optando, infine, per quello che racchiude all’interno di una certa soglia di tolleranza il più alto numero possibile di cartelli equivalenti, appartenenti ai set degli altri paesi. Scomponendo un’immagine nelle sue componenti è possibile misurare delle caratteristiche di forma che consentono di confrontare i segnali equivalenti appartenenti ai diversi paesi. Il pannello di un segnale stradale può essere considerato come un’immagine formata dalla sovrapposizione delle sue componenti: • Bordo • Sfondo • Pittogramma Le norme UNI-EN standardizzano già le colorazioni, le dimensioni e le caratteristiche meccaniche e cromatiche dei segnali stradali. Per ottenere risultati riguardanti la similitudine tra i segnali stradali di pericolo bisogna quindi effettuare un’analisi comparativa incrociata tra i pittogrammi e i bordi dei segnali. La creazione di un modello economico di scelta tramite metodi di analisi multicriteria segue l’analisi grafico visiva: per pervenire agli obiettivi di un’analisi multicriteria (MCDA), tali dati, assimilabili tutti a parametri di efficacia e visibilità, sono confrontati con i risultati di un’analisi basata sul criterio di efficienza dei costi di sostituzione della segnaletica esistente. Il passo più critico del processo di MCDA è quello dell’assegnazione dei pesi da attribuire ai singoli criteri utilizzati nell’analisi, che ne definiscono un ordine di preferenza. Dipendendo questi ultimi da vari fattori di origine economica e sociale, in assenza di un decisore politico, sono stati inizialmente assegnati arbitrariamente utilizzando tre set di pesi, ovvero privilegiando di volta in volta un criterio sugli altri. In questa prima fase si sono determinati tre “stati” di analisi. Il passo successivo che si è seguito è il calcolo degli ordinamenti, combinando pesi e indicatori rispetto a ciascuna alternativa. L’ultima fase consiste nell’implementazione dell’analisi di sensitività, processo che prevede la determinazione delle funzioni che regolano l’assegnazione dei pesi e la definizione dei punti di variazione di tali funzioni, che identificano quei valori dei pesi per cui si hanno variazioni negli ordinamenti ottenibili tramite l’analisi multicriteria e quindi variazioni nelle alternative di scelta. Tale indagine permette, quindi, di verificare quali variazioni del modello possono generare differenze sostanziali nelle performance delle alternative: si ricercano i valori dei criteri e degli indicatori a cui corrisponde il “punto di inversione”, ossia quando la graduatoria delle alternative cambia.
Road signs were initially introduced as written messages placed on metal structures and situated on the road side in order to provide information to road users. Due to the increase in speed vehicles, it was preferred to use pictorial signs rather than words to simplify and standardize road signs, thus favouring travels. The main goal was to simplify the comprehension of messages expressed by road signs to help reducing the risk of distraction and assure a safe and efficient usage of road infrastructure. As far as road safety is concerned, the statistics on transport in EU-27, show that in 2008 road accidents caused more than 42,000 deaths and 1,277,000 casualties (European Road Accident Database, European Road Federation, 2008). According to the estimate conducted by the European Commission, direct and indirect yearly costs due to road accidents amount to 160 billion Euro, equal to 2% of the European GDP (EU-27). Infrastructural and regulatory proposals (European Commission, 2001), such as defining a common blood alcohol level (BAL), harmonizing sanctions and thesis shows the first results of a research due to the idea that increasing the safety level of road transport and simplifying communication among European countries can also derive from a road sign configuration standardization policy. It is important to emphasize that the perception of unknown or new sign posts could cause an increased response time, therefore the usage of infrastructure would be inefficient and unsafe. The main purpose of this thesis is to find a solution for the standardization of road signs by a comparative analysis of the different systems in order to establish a common set from a single country. This thesis presents the outcome of the first part of the research regarding the standardization of danger signs by means of a multicriteria analysis. Particularly, the non- compensatory approach of the concordance/discordance analysis was applied and it allowed to establish a ranking of 19 EU Member States based on multiple evaluation criteria for the performance of their danger signs.

Da diversi anni la letteratura economica raccomanda l'utilizzo del road pricing come strumento efficiente per internalizzare le esternalità (ambientali e di congestione) prodotte dalla circolazione dei veicoli sulle strade. Tuttavia, l'accettabilità di questo strumento è in genere molto bassa. Pertanto, il lavoro di ricerca svolto è stato indirizzato allo studio di uno schema di road pricing più accettabile, giungendo alla elaborazione di una politica innovativa, il charge-subsidy road pricing (CSRP). Il CSRP prevede che gli automobilisti ricevano gratuitamente un certo numero di permessi che consente loro di guidare in un'area soggetta a pricing nelle ore in cui è in richiesto il pagamento. Inoltre, il CSRP consente a coloro che hanno bisogno di un numero maggiore di permessi di comprarne di aggiuntivi dentro pagamento di una charge; allo stesso tempo lo schema prevede che coloro che riescono a risparmiare parte dei permessi ricevuti possano restituirli e ottenere in cambio un beneficio (monetario/fiscale o in natura ) dall'amministrazione incaricata di gestire il sistema. L'idea di fondo che sta dietro il CSRP è il fatto che la distribuzione gratuita di un certo numero di permessi dovrebbe rendere il CSRP più accettabile di altre politiche di road pricing più tradizionali: il lavoro svolto testa questa ipotesi sia da un punto di vista teorico che empirico.
Economists tend to support road pricing for its efficiency properties in tackling road usage externalities (in particular, congestion and environmental impacts), but usually the acceptability of this instrument is really low both among the general public and politicians. Thus, this PhD research is an attempt to design and analyse a more acceptable road pricing scheme, i.e. a charge-subsidy road pricing scheme (CSRP) where car owners are allotted an amount of free units they can use in place of money to pay for the kind of road pricing scheme implemented. Under the CSRP those who want to drive more than the allowance provided are required to pay a charge, while a (monetary/fiscal or in kind) subsidy might be given to those who manage to spare some of the initially distributed rights. The presence of an initial amount of free units should make the CSRP more acceptable than other traditional road pricing schemes: indeed this work investigates this hypothesis by means of a theoretical and an empirical analysis.

Da diversi anni la letteratura economica raccomanda l'utilizzo del road pricing come strumento efficiente per internalizzare le esternalità (ambientali e di congestione) prodotte dalla circolazione dei veicoli sulle strade. Tuttavia, l'accettabilità di questo strumento è in genere molto bassa. Pertanto, il lavoro di ricerca svolto è stato indirizzato allo studio di uno schema di road pricing più accettabile, giungendo alla elaborazione di una politica innovativa, il charge-subsidy road pricing (CSRP). Il CSRP prevede che gli automobilisti ricevano gratuitamente un certo numero di permessi che consente loro di guidare in un'area soggetta a pricing nelle ore in cui è in richiesto il pagamento. Inoltre, il CSRP consente a coloro che hanno bisogno di un numero maggiore di permessi di comprarne di aggiuntivi dentro pagamento di una charge; allo stesso tempo lo schema prevede che coloro che riescono a risparmiare parte dei permessi ricevuti possano restituirli e ottenere in cambio un beneficio (monetario/fiscale o in natura ) dall'amministrazione incaricata di gestire il sistema. L'idea di fondo che sta dietro il CSRP è il fatto che la distribuzione gratuita di un certo numero di permessi dovrebbe rendere il CSRP più accettabile di altre politiche di road pricing più tradizionali: il lavoro svolto testa questa ipotesi sia da un punto di vista teorico che empirico.
Economists tend to support road pricing for its efficiency properties in tackling road usage externalities (in particular, congestion and environmental impacts), but usually the acceptability of this instrument is really low both among the general public and politicians. Thus, this PhD research is an attempt to design and analyse a more acceptable road pricing scheme, i.e. a charge-subsidy road pricing scheme (CSRP) where car owners are allotted an amount of free units they can use in place of money to pay for the kind of road pricing scheme implemented. Under the CSRP those who want to drive more than the allowance provided are required to pay a charge, while a (monetary/fiscal or in kind) subsidy might be given to those who manage to spare some of the initially distributed rights. The presence of an initial amount of free units should make the CSRP more acceptable than other traditional road pricing schemes: indeed this work investigates this hypothesis by means of a theoretical and an empirical analysis.

The objectives of the next-generation space missions lead the development of increasingly innovative instrumentation able to visit unexplored areas of the solar system, and to operate in relative increasing harsh environments. All the instrumental sub-systems, included optical components will have to be able to withstand extreme operational environments, characterized by high thermal gradients, electromagnetic irradiation, particulate and high and low energy particles/ions irradiation. In particular, recently, it was demonstrated that low energy particles could compromise the performances of optical coatings, leading a potential failure of a space instrument. Accelerators are commonly used to reproduce the particles irradiation on components. By selecting ions energies and mission lifetime equivalent fluences it is in principle possible to replicate the effects induced by the space environment, although accelerators flux rates are higher of orders of magnitude with respect to the real space conditions. For this reason, it is arduous to be sure that ground tests are effectively representative of what occurs in space, making a crucial issue the definition of the experimental irradiation parameters like the ion flux. Moreover, the knowledge of the environmental agents of a specific space environment is still limited, and only in few cases in-situ measurements were performed. In order to overcome this lack, scaling models based on data collected at 1 A.U. can be used to estimate environment parameters of an unexplored space location. The impact on the optical components of the space environment is the main topic of this research project. In particular, a systematic investigation devoted to define clear and reliable testing procedures for optical coatings were performed. Such systematic studies started with Monte Carlo simulations to evaluate the penetration depth of a specific ion specie or particle within an optical element, determining the energy range where the ions highly interact with the coating. After that, in order to perform a systematic investigation of the damage mechanisms that a coating can undergo, many implantation experiments were carried out by using accelerators facilities. We observed that, depending on the coating structure and the ion energy, different potential damages can occur, such as changes of the optical properties of the materials, inter-diffusion at the interfaces due to elastic scattering interactions between the incident ions and the target atoms, delamination of some layers or a full detachment of the coating or part of it.
Il lavoro svolto in questo progetto di ricerca riguarda lo sviluppo e l’analisi di tecniche sperimentali atte alla validazione di un metodo affidabile per la qualifica spaziale di componenti ottici. In particolare è stato studiato l’effetto dell’irradiamento di ioni accelerati (principalmente protoni e ioni di He) in coating ottici, considerando energie simili a quelle presenti nel vento solare. Lo scopo principale è stato quello di studiare sperimentalmente l’impatto del vento solare sulle performance ottiche per componenti simili a quelli che possono essere utilizzati in missioni spaziali come ad esempio Solar Orbiter o BepiColombo. Lo studio dei molteplici fattori che influenzano e modificano le performance ottiche è stato eseguito considerando vari tipi di coating ottici, dai single layer ai multistrato. A tale scopo, diverse sessioni di irraggiamento sono state effettuate, in ognuna delle quali sono stati variati i principali parametri chiave che caratterizzano il tipo di irraggiamento, come la dose, il flusso di ioni, il tipo di ione e la sua energia. Ognuno di questi fattori è risultato essere influente nella modifica delle performance ottiche dei dispositivi irraggiati. In particolare, si è osservato che alcuni di questi fattori producono danni comparabili fra loro su alcune tipologie di struttura, mentre su altre lo stesso comportamento non veniva mostrato. Oltre alle analisi delle performance ottiche dei coating irraggiati sono state eseguite numerose indagini strutturali, allo scopo di chiarire quali modifiche a livello microstrutturale possono essere responsabili della modifica delle performance ottiche. Infine, è stato sviluppato un primo modello in grado di prevedere il cambiamento di riflettività prodotto su coating a single layer dall’irraggiamento con ioni. La realizzazione di tutti i coating ottici studiati, la loro caratterizzazione ottica e strutturale prima e dopo l’irraggiamento nonché tutte le simulazioni atte alla preparazione degli esperimenti di irraggiamento sono parte del lavoro svolto in questi tre anni di dottorato. In particolare, le attività di deposizione e caratterizzazione dei film sottili sono state realizzate utilizzando la strumentazione presente nei laboratori del CNR-IFN di Padova, nel dipartimento di fisica e di ingegneria industriale dell’Università degli Studi di Padova, e presso il sincrotrone Elettra di Trieste. Le sessioni di irraggiamento son state effettuate presso l’Ion Beam Center (IBC) dei laboratori Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) in Germania. In particolare, nell’ultimo anno ho personalmente seguito una sessione di irraggiamento della durata di un mese eseguendo le caratterizzazione ottiche e strutturali in situ.

The structural engineer is often involved to express an opinion on the state of efficiency of the existing structures. This is partly because, in Italy, a large part of structures was built before the middle of the last century. Indeed, the 14th General Census of Population and Housing in 2001, released by Istat, that counted 12.774.131 buildings and 38.397 building complexes, for a total of 12.812.528 units, shows that 19,2% (2.150.259) was built before 1919, 12,3% between 1919 and 1945, 50,0% between 1946 and 1981; 11,5% from 1982 to 1991 and 7,0% since 1991. In addition to building, the field of road infrastructure requires as well special attention. In recent years the efficiency of infrastructure has been questioned due to various phenomena such as the increase in traffic loads, increasing the speed of travel, the changes of the relevant legislation relating to safety standards. The functionality of the bridges depends closely on a good inspection activities, and the lack of a proper and timely maintenance, entails an increase of the deterioration and therefore higher costs of repair. The periodic assessment of the conditions of stability of infrastructures is part of the duties of the company and Agencies owners of the roads. They are therefore directly responsible for any damage suffered by road users in dependence of instability or collapse of the bridges. There is therefore the need to assess the reliability of the infrastructure, with particular attention to those who, although they have far exceeded their threshold of useful life, are still in operation. In recent years, many companies of management of road networks have turned their interest to the definition of systems of Bridge Management System (BMS). BMS is the set of inspection, investigation, maintenance, repair of a group of bridges, organized according to priority, with the support of computer databases and algorithms officers. The state of conservation is characterized by assigning qualitative judgments. Some BMS provide for the detection of the extension and intensity of the defects, others associate to each element a qualitative index relative to the condition in which is each element. The bibliographic study, showed that no existing method considers the location of the damage within the element in which it manifests itself, although it a fundamental parameter for a correct diagnosis as closely related to the kinematic mechanism of collapse. The goal of my research work has been to provide a useful decision support tool during the data analysis of inspection, identifying a mode of low-cost and immediate investigation, for concrete bridges, which achieves a reliable judgment on the static condition of the structure inspected. It has been given special attention to concrete structures, the most widely used material in the field of civil construction. Forty years ago, it was presented as a material with low maintenance and almost unlimited duration. Quite different is the situation that presents itself today to the industry, it is remarkable the presence in Italy of reinforced concrete structures subjected to situations of instability for which you need to make thorough checks to assess their strength. The process that we propose is based: on visual observation of the bridge and on the analysis of the data obtained by means of instrumental tests carried out on the material to be inspected. Assuming that to do a good structural diagnosis, we must find the right compromise between reliability and invasiveness, it has been chosen, as a primary investigation, non-destructive tests, ie the complex of tests and surveys that do not alter the material and do not require the destruction of the structure. In particular, among the various non-destructive techniques, I chose to use the rebound hammer and ultrasonic testing techniques. In order to verify the reliability of non-destructive testing, it has been arranged a campaign of experimental investigation of a series of mixtures, packaged with concrete class different to be able to evaluate a wide range of resistances. They were made a total of 100 cubic test pieces of side 15 cm. They were then subjected to non-destructive tests for the measurement of the ultrasonic velocity and the rebound number, and in the end they were subjected to a breaking test for the determination of the compressive strength. It was then studied the correlation between the non-destructive testing and compression testing. The classical approach for the study of the correlation is to calibrate the regression lines between the indirect properties and the material characteristics and constructional of interest. The proposed methodology is based instead on the use of neural networks, which is a simple and quick tool of correlation between the measured and the mechanical properties of the material. From this practical application it has been identified neural networks as a way to better predict the value of concrete strength investigated, starting from the use of the results obtained by the low-invasive investigations. The proposed method of assessment can be summarized into two steps: • Visual inspection: identification and classification of any degradations and failures on the structure, it must be targeted to the identification of critical points that present and guide the subsequent phases of diagnostic. During the visual inspection is to be assessed the condition of each structural element, identifying extension, intensity and localization of all types of defect present. • Instrumental analysis: mechanical characterization of materials based on low-invasive investigations (NDT). For each significant parameter is assigned a numeric value that will form the basis for the calculation of the function of judgment of the single element (Fe). Adding the evaluation carried out for every individual element that make up the bridge and comparing this value to the sum of the defects that may potentially occur in the observed structure, you obtain the function evaluation of the whole structure (Fs). The parameters for the assessment of the condition of the structure are therefore: • data observable during visual inspections; technical arguments made by experts about the static scheme of the structure from which flows the importance that can have the location of the defect within the element on which it appears, • the results of instrumental tests carried out on the material constituting the bridge. The innovative aspect of the proposal, compared to the existing methods, is the introduction of two factors by which you can evaluate the location of the damage (Li), and use the mechanical characterization of the material as a parameter of judgment (Ti). In support of the calculation method I proposed the Evaluation Tables to be completed during the visual inspections to note down observations. In this way you can make it clear how, starting from what was found during the inspection, for each structural element, it was possible to issue the final judgment. The applicability of the method was verified by means of application on three real structures. The first two are located in Pixina Manna (Pula) and the third structure is located a few kilometres far from the city of Cagliari. Application examples show that the method is an important aid to the evaluation of the structure, providing a guide for the technician who must carry out the survey and directing a uniformity of opinion.

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.

2010/2011
Nello studio dei sistemi di trasporto l’acquisizione e l’utilizzo di informazioni corrette e aggiornate sullo stato dei sistemi rappresentano da sempre elementi di centrale importanza per la produzione di analisi adeguate ed affidabili. Sfortunatamente in molti ambiti applicativi le informazioni disponibili per le analisi sono invece spesso carenti o di bassa qualità, e il loro utilizzo si traduce in risultati affetti da elevata incertezza e talvolta di dubbia validità. I processi di evoluzione tecnologica che interessano campi quali l’informatica, l’elettronica e le telecomunicazioni stanno rendendo progressivamente più semplice e conveniente l’acquisizione di rilevanti quantità di dati di interesse per le analisi trasportistiche, sia tradizionalmente raccolti per studi trasportistici (ad esempio dati di traffico rilevati su tronchi stradali) sia non direttamente connessi ad un uso trasportistico (ad esempio segnali Bluetooth e GPS provenienti da dispositivi di telefonia mobile). Tuttavia in molti casi l’ampia disponibilità di dati, soprattutto nel secondo caso, non si traduce in immediata spendibilità applicativa. I dati sono infatti spesso disomogenei dal punto di vista informativo, caratterizzati da una qualità non necessariamente elevata e spesso richiedono onerosi processi di verifica e validazione. In questi particolari contesti l’applicazione di tecniche di Data Mining può dimostrarsi una soluzione indubbiamente vantaggiosa. Esse infatti, per loro intrinseca natura, rendono possibile la gestione efficace di grandi quantità di dati e la produzione di risultati sempre più robusti all’aumentare delle dimensioni della base di dati disponibile. Sulla base di queste considerazioni questo lavoro di tesi si è concentrato in primo luogo su un’attenta revisione delle più consolidate tecniche di Data Mining, individuando gli ambiti applicativi, nel campo dei trasporti, in cui esse possono rappresentare dei validi strumenti di analisi. Con il termine Data Mining si fa riferimento al processo di estrazione dell’informazione presente in un certo insieme di dati, finalizzato ad individuare relazioni “nascoste” nei dati stessi o comunque a sintetizzare in modalità nuove la visione su di essi. Esso rappresenta una parte di un più ampio processo di estrazione della conoscenza, che inizia con un’accurata selezione e trasformazione dei dati disponibili (come detto i dati sottoposti a “mining” sono spesso raccolti con altri obiettivi) e si conclude con un’attenta interpretazione e valutazione dei risultati. Uno schema di classificazione generalmente accettato suddivide le tecniche di Data Mining in sei categorie in rapporto alla funzione considerata: stima (reti neurali, modelli di regressione, alberi decisionali), previsione (reti neurali, alberi decisionali), classificazione (k-nearest neighbour, alberi decisionali, reti neurali), raggruppamento (tecniche di clustering, Self-Organising-Maps), associazione (regole di associazione) e descrizione (regole di associazione, clustering, alberi decisionali). Nel presentare un quadro d’insieme dell’ampia letteratura esistente in materia, uno specifico rilievo è stato dato alle più consolidate tecniche di classificazione, raggruppamento e associazione, in quanto maggiormente impiegate nei diversi contesti applicativi. Successivamente è stato tracciato uno stato dell’arte per ciò che attiene le applicazioni in ambito trasportistico. In tal senso la revisione dei lavori prodotti ha evidenziato la notevole flessibilità d’uso di queste tecniche e la loro crescente diffusione applicativa. Molti sono infatti i filoni di ricerca che hanno beneficiato di queste tecniche innovative; tra questi nel lavoro di tesi si sono evidenziati alcuni tra i più interessanti: la previsione a breve termine dei flussi di traffico da dati storici o in real-time (traffic forecasting), l’identificazione e la quantificazione dei fattori che influenzano i fenomeni di incidentalità, l’analisi di sistemi di gestione delle pavimentazioni stradali e di sistemi di monitoraggio del traffico. La seconda parte della tesi si è invece focalizzata su un’applicazione delle tecniche di Data Mining allo studio del funzionamento di un sistema viario, attraverso una revisione critica della Procedura FHWA (Federal Highway Administration) per il monitoraggio del traffico stradale. La scelta di questo filone di ricerca è data dal fatto che la raccolta di informazioni sui volumi di traffico è un aspetto rilevante nell’attività di pianificazione dei trasporti (ambito stradale), quale componente significativa del processo conoscitivo. D’altra parte i costi legati alla gestione dei sistemi di monitoraggio, sia per attrezzature che per personale, richiedono una crescente attenzione alla loro progettazione, al fine di ottenere la massima qualità dei risultati. Negli Stati Uniti la FHWA definisce periodicamente alcune linee guida per migliorare questi aspetti attraverso la Traffic Monitoring Guide (2001) e ha raggiunto progressivamente un ruolo di riferimento per altre agenzie dello stesso tipo in altre parti del mondo, Italia compresa. Tale procedura è basata sull’uso congiunto di rilievi di diversa durata (rilievi in continuo con strumenti fissi e rilievi di breve durata con apparecchiature portatili) ed è finalizzata principalmente alla stima del Traffico Giornaliero Medio Annuo (Annual Average Daily Traffic, AADT). L’analisi della letteratura esistente ha individuato la lacuna principale della procedura FHWA nella determinazione dei gruppi tipologici di strade sulla base dei profili temporali di traffico e nell’assegnazione delle sezioni monitorate con rilievi di breve durata a questi gruppi. L’approccio elaborato si è pertanto posto l’obiettivo di migliorare la procedura relativamente a questi due aspetti rilevanti. Per trattare l’esistenza di situazioni di incerta attribuzione di una sezione stradale ad un certo gruppo tipologico, specie quando non è semplice fornire una chiara definizione in termini trasportistici (ad esempio strada “pendolare” o “turistica”), sono state adottate tecniche di Fuzzy Clustering, garantendo un’opportuna trattazione formale del problema. Per quanto concerne il secondo aspetto, le sezioni non monitorate in continuo vengono inserite nel gruppo tipologico più simile rispetto ai profili temporali di traffico osservati. Per effettuare l’assegnazione di queste sezioni ai gruppi tipologici, l’approccio proposto ha utilizzato una Rete Neurale Artificiale, opportunamente progettata per mantenere l’incertezza presente nella fase di creazione dei gruppi fino alla fine del processo. L’output della rete è infatti rappresentato dall’insieme delle probabilità di appartenenza del rilievo di breve durata ai diversi gruppi tipologici ed è interpretato utilizzando la teoria di Dempster-Shafer. Le misure di incertezza associate all’output (indici di non-specificità e discordanza) permettono di descrivere sinteticamente la qualità dell’informazione disponibile. L’approccio proposto è stato implementato considerando i dati di monitoraggio provenienti dal programma SITRA (Sistema Informativo TRAsporti) della Provincia di Venezia. Rispetto all’ambito applicativo di interesse è stata verificata la validità dell’approccio, confrontando i risultati ottenuti nella stima dell’AADT con precedenti approcci proposti in letteratura. L’analisi comparativa dei risultati ha permesso di rilevare una migliore accuratezza delle stime e soprattutto la possibilità, assente nei precedenti approcci, di evidenziare eventuali carenze informative (dovute all’esiguo numero di dati) e la necessità di procedere con ulteriori rilievi di traffico. I risultati positivi ottenuti in questa fase sperimentale hanno permesso di avviare il progetto per la realizzazione di uno strumento software di immediata spendibilità applicativa
In the study of transportation systems, the collection and the use of correct information of the state of the system represent a central point for the development of reliable and proper analyses. Unfortunately in many application fields information is generally obtained using limited, scarce and low-quality data and their use produces results affected by high uncertainty and in some cases low validity. Technological evolution processes which interest different fields, including Information Technology, electronics and telecommunications make easier and less expensive the collection of large amount of data which can be used in transportation analyses. These data include traditional information gathered in transportation studies (e.g. traffic volumes in a given road section) and new kind of data, not directly connected to transportation needs (i.e. Bluetooth and GPS data from mobile phones). However in many cases, in particular for the latter case, this large amount of data cannot be directly applied to transportation problems. Generally there are low-quality, non-homogeneous data, which need time consuming verification and validation process to be used. Data Mining techniques can represent an effective solution to treat data in these particular contexts since they are designed to manage large amount of data producing results whose quality increases as the amount of data increases. Based on these facts, this thesis first presents a review of the most well-established Data Mining techniques, identifying application contexts in transportation field for which they can represent useful analysis tools. Data mining can be defined as the process of exploration and analysis which aims to discover meaningful patterns and ‘’hidden’’ rules in the set of data under analysis. Data Mining could be considered a step of a more general Knowledge Discovery in Databases Process, which begins with selection, pre-processing and transformation of data (“mined” data are generally collected for reasons different from the analysis) and is completed with the interpretation and evaluation of results. A classification scheme generally accepted identifies six categories of DM techniques, which are related to the objective one would achieve from the analysis: estimation (neural networks, regression models, decision trees), prediction (neural networks, decision trees), classification (k-nearest neighbor, decision trees, neural networks), clustering (clustering techniques, Self-Organizing-Maps), affinity grouping or association (association rules) and profiling (association rules). In the review of the wide literature concerning Data Mining methods, particular attention has been devoted to the well-established technique of clustering, classification and association, since they are the most applied in different application contexts. The literature review process has been further extended to Data Mining applications in the transportation field. This review highlights the great flexibility of use of these techniques and the increasing number of applications. Many research topics have taken advantages of these innovative tools and some of them are presented due to their interest: short-term traffic flow forecasting from historical and real-time data, identification and quantification of factor risks in accident analysis, analysis of pavement management systems and traffic monitoring systems. The second part of the thesis has focused on the application of Data Mining techniques to road system analysis, through a critical review of U.S. Federal Highway Administration (FHWA) traffic monitoring approach. The choice of this topic is due to the fact that traffic monitoring activities represent a relevant aspect of highway planning activities, as a part of the knowledge process. However data collection activities produce relevant management costs, both for equipment and personnel, therefore monitoring programs need to be designed with attention to obtain the maximum quality of results. In the U.S.A., the Federal Highway Administration (FHWA) provides guidance for improving these aspects by way of its Traffic Monitoring Guide (TMG) (FHWA, 2001), which has a reference role for other similar agencies in the world. The FHWA procedure is based on two types of counts (short duration counts taken with portable traffic counters and continuous counts taken with fixed counters) and has the main objective of determine the Annual Average Daily Traffic (AADT). Critical review of literature on this topic has pointed out that the most critical aspects of this procedure are the definition of road groups based on traffic flow patterns and the assignment of a section to a road group using short counts. The proposed approach has been designed to solve both issues. The first issue is related to situations for which road section could belong to more than one road group, and the groups cannot be easily defined in transportation terms, (e.g. “commuter road”, “recreational road”). The proposed approach introduces Fuzzy Clustering techniques, which adopt an analytical framework consistent with this kind of uncertainty. Concerning the second issue, road sections monitored with short counts are assigned to the road group with more similar traffic patterns. In the proposed approach an Artificial Neural Network is implemented to assign short counts to roads groups. The Neural network is specifically designed to maintain the uncertainty related to the definition of road groups until the end of the estimation process. In fact the output of the Neural Network are the probabilities that the a specific short counts belongs to the road groups. These probabilities are interpreted using the Dempster-Shafer theory; measures of uncertainty related to the output (indices of non-specificity and discord) provide an assessment of the quality of information in a synthetic manner. The proposed approach have been implement on a case study, using traffic data from SITRA (Sistema Informativo TRAsporti) monitoring program of the Province of Venice. In this specific context the approach has been validated and the results obtained (AADT estimates) from the proposed method have been compared with those obtained by two approaches proposed in previous studies. The comparative analysis highlights that the proposed approach increases the accuracy of estimates and gives indication of the quality of assignment (depending on sample size) and suggests the need for additional data collection. The positive results obtained in the experimental phase of the research have led to the design of a software tool to be used in next future in real world applications.
XXIV Ciclo
1983

Lo studio in oggetto è volto a ricercare una metodologia speditiva per la valutazione della vulnerabilità sismica di edifici in calcestruzzo armato che permetta al tecnico di conoscere i principali parametri di risposta sismica dell’edificio in poco tempo e con un buon grado di affidabilità. La metodologia studiata si fonda su una raccolta di dati da un numero molto elevato di edifici presi come casi di studio, di cui per ognuno si costruisce un modello per mezzo di un software strutturale e si ricavano i parametri di risposta sismica. Con questa base di dati si istruisce una rete neurale artificiale appositamente creata, da cui l’utilizzatore finale inserendo alcuni parametri che caratterizzano il suo edificio, potrà ricavare in pochi passaggi, i dati sulla risposta sismica con un buon grado di approssimazione rispetto ai dati ottenuti mediante valutazione approfondita. Altri due elaborati di tesi sviluppati in precedenza sul tema hanno evidenziato l’esigenza di un approfondimento dello studio, ridefinendo i parametri di analisi, cambiando la tipologia dei modelli usati per la base di dati e la tipologia di analisi sismica e creando una nuova rete neurale più performante. Come software per la modellazione è stato scelto SAP 2000 della CSI – Italia Srl un programma di calcolo agli elementi finiti pensato per l’ingegneria civile e la risposta sismica è stata valutata mediante un’analisi statica non lineare (Pushover). Per la creazione dei modelli e per la scelta dei nuovi parametri di analisi che andavano ottimizzati è nata la necessità di andare a studiare un caso concreto al fine di approfondire la conoscenza dell’edilizia residenziale in calcestruzzo armato nei vari periodi storici. Sono state così gettate le basi per un’analisi tipologica dell’edilizia residenziale in calcestruzzo armato, unica nel suo genere e dagli sviluppi molto interessanti.

The aim of the essay is to analyze the rise of the Italian interurban and rural bus network from its beginning - at the end of the XIX Century - until 1929. What I argue is that, despite the few historiographical studies dedicated to this topic, the bus network played a significant role in the social and economic development of the rural areas of Italy. Before the spread of private motorization, the Italian population was involved in a process of public mass motorization, which influenced the labor market, the social mobility of people, the economic, commercial and social networks and that was more or less efficiently used by the governments as a nation-building tool, not unlikely the railway or telegraph networks.

La presente tesi riguarda lo studio di procedimenti di ottimizzazione di sistemi smorzati. In particolare, i sistemi studiati sono strutture shear-type soggette ad azioni di tipo sismico impresse alla base. Per effettuare l’ottimizzazione dei sistemi in oggetto si agisce sulle rigidezze di piano e sui coefficienti di smorzamento effettuando una ridistribuzione delle quantità suddette nei piani della struttura. È interessante effettuare l’ottimizzazione di sistemi smorzati nell’ottica della progettazione antisismica, in modo da ridurre la deformata della struttura e, conseguentemente, anche le sollecitazioni che agiscono su di essa. Il lavoro consta di sei capitoli nei quali vengono affrontate tre procedure numerico-analitiche per effettuare l’ottimizzazione di sistemi shear-type. Nel primo capitolo si studia l’ottimizzazione di sistemi shear-type agendo su funzioni di trasferimento opportunamente vincolate. In particolare, le variabili di progetto sono le rigidezze di piano, mentre i coefficienti di smorzamento e le masse di piano risultano quantità note e costanti durante tutto il procedimento di calcolo iterativo; per effettuare il controllo dinamico della struttura si cerca di ottenere una deformata pressoché rettilinea. Tale condizione viene raggiunta ponendo le ampiezze delle funzioni di trasferimento degli spostamenti di interpiano pari all’ampiezza della funzione di trasferimento del primo piano. Al termine della procedura si ottiene una ridistribuzione della rigidezza complessiva nei vari piani della struttura. In particolare, si evince un aumento della rigidezza nei piani più bassi che risultano essere quelli più sollecitati da una azione impressa alla base e, conseguentemente, si assiste ad una progressiva riduzione della variabile di progetto nei piani più alti. L’applicazione numerica di tale procedura viene effettuata nel secondo capitolo mediante l’ausilio di un programma di calcolo in linguaggio Matlab. In particolare, si effettua lo studio di sistemi a tre e a cinque gradi di libertà. La seconda procedura numerico-analitica viene presentata nel terzo capitolo. Essa riguarda l’ottimizzazione di sistemi smorzati agendo simultaneamente sulla rigidezza e sullo smorzamento e consta di due fasi. La prima fase ricerca il progetto ottimale della struttura per uno specifico valore della rigidezza complessiva e dello smorzamento totale, mentre la seconda fase esamina una serie di progetti ottimali in funzione di diversi valori della rigidezza e dello smorzamento totale. Nella prima fase, per ottenere il controllo dinamico della struttura, viene minimizzata la somma degli scarti quadratici medi degli spostamenti di interpiano. Le variabili di progetto, aggiornate dopo ogni iterazione, sono le rigidezze di piano ed i coefficienti di smorzamento. Si pone, inoltre, un vincolo sulla quantità totale di rigidezza e di smorzamento, e i valori delle rigidezze e dei coefficienti di smorzamento di ogni piano non devono superare un limite superiore posto all’inizio della procedura. Anche in questo caso viene effettuata una ridistribuzione delle rigidezze e dei coefficienti di smorzamento nei vari piani della struttura fino ad ottenere la minimizzazione della funzione obiettivo. La prima fase riduce la deformata della struttura minimizzando la somma degli scarti quadrarici medi degli spostamenti di interpiano, ma comporta un aumento dello scarto quadratico medio dell’accelerazione assoluta dell’ultimo piano. Per mantenere quest’ultima quantità entro limiti accettabili, si passa alla seconda fase in cui si effettua una riduzione dell’accelerazione attraverso l’aumento della quantità totale di smorzamento. La procedura di ottimizzazione di sistemi smorzati agendo simultaneamente sulla rigidezza e sullo smorzamento viene applicata numericamente, mediante l’utilizzo di un programma di calcolo in linguaggio Matlab, nel capitolo quattro. La procedura viene applicata a sistemi a due e a cinque gradi di libertà. L’ultima parte della tesi ha come oggetto la generalizzazione della procedura che viene applicata per un sistema dotato di isolatori alla base. Tale parte della tesi è riportata nel quinto capitolo. Per isolamento sismico di un edificio (sistema di controllo passivo) si intende l’inserimento tra la struttura e le sue fondazioni di opportuni dispositivi molto flessibili orizzontalmente, anche se rigidi in direzione verticale. Tali dispositivi consentono di ridurre la trasmissione del moto del suolo alla struttura in elevazione disaccoppiando il moto della sovrastruttura da quello del terreno. L’inserimento degli isolatori consente di ottenere un aumento del periodo proprio di vibrare della struttura per allontanarlo dalla zona dello spettro di risposta con maggiori accelerazioni. La principale peculiarità dell’isolamento alla base è la possibilità di eliminare completamente, o quantomeno ridurre sensibilmente, i danni a tutte le parti strutturali e non strutturali degli edifici. Quest’ultimo aspetto è importantissimo per gli edifici che devono rimanere operativi dopo un violento terremoto, quali ospedali e i centri operativi per la gestione delle emergenze. Nelle strutture isolate si osserva una sostanziale riduzione degli spostamenti di interpiano e delle accelerazioni relative. La procedura di ottimizzazione viene modificata considerando l’introduzione di isolatori alla base di tipo LRB. Essi sono costituiti da strati in elastomero (aventi la funzione di dissipare, disaccoppiare il moto e mantenere spostamenti accettabili) alternati a lamine in acciaio (aventi la funzione di mantenere una buona resistenza allo schiacciamento) che ne rendono trascurabile la deformabilità in direzione verticale. Gli strati in elastomero manifestano una bassa rigidezza nei confronti degli spostamenti orizzontali. La procedura di ottimizzazione viene applicata ad un telaio shear-type ad N gradi di libertà con smorzatori viscosi aggiunti. Con l’introduzione dell’isolatore alla base si passa da un sistema ad N gradi di libertà ad un sistema a N+1 gradi di libertà, in quanto l’isolatore viene modellato alla stregua di un piano della struttura considerando una rigidezza e uno smorzamento equivalente dell’isolatore. Nel caso di sistema sheat-type isolato alla base, poiché l’isolatore agisce sia sugli spostamenti di interpiano, sia sulle accelerazioni trasmesse alla struttura, si considera una nuova funzione obiettivo che minimizza la somma incrementata degli scarti quadratici medi degli spostamenti di interpiano e delle accelerazioni. Le quantità di progetto sono i coefficienti di smorzamento e le rigidezze di piano della sovrastruttura. Al termine della procedura si otterrà una nuova ridistribuzione delle variabili di progetto nei piani della struttura. In tal caso, però, la sovrastruttura risulterà molto meno sollecitata in quanto tutte le deformazioni vengono assorbite dal sistema di isolamento. Infine, viene effettuato un controllo sull’entità dello spostamento alla base dell’isolatore perché potrebbe raggiungere valori troppo elevati. Infatti, la normativa indica come valore limite dello spostamento alla base 25cm; valori più elevati dello spostamento creano dei problemi soprattutto per la realizzazione di adeguati giunti sismici. La procedura di ottimizzazione di sistemi isolati alla base viene applicata numericamente mediante l’utilizzo di un programma di calcolo in linguaggio Matlab nel sesto capitolo. La procedura viene applicata a sistemi a tre e a cinque gradi di libertà. Inoltre si effettua il controllo degli spostamenti alla base sollecitando la struttura con il sisma di El Centro e il sisma di Northridge. I risultati hanno mostrato che la procedura di calcolo è efficace e inoltre gli spostamenti alla base sono contenuti entro il limite posto dalla normativa. Giova rilevare che il sistema di isolamento riduce sensibilmente le grandezze che interessano la sovrastruttura, la quale si comporta come un corpo rigido al di sopra dell’isolatore. In futuro si potrà studiare il comportamento di strutture isolate considerando diverse tipologie di isolatori alla base e non solo dispositivi elastomerici. Si potrà, inoltre, modellare l’isolatore alla base con un modello isteretico bilineare ed effettuare un confronto con i risultati già ottenuti per il modello lineare.

L’oggetto della tesi è la parte del Palazzo Comunale di Imola detta Palazzo Nuovo. L’intendo è quello di promuovere una serie di interventi volti alla valorizzazione del palazzo, all'adeguamento normativo e al miglioramento sismico della struttura. Nella produzione della tesi si sono quindi succedute varie fasi partendo dalla ricerca storica che ha interessato l’intero Palazzo Comunale. Si è poi proseguito con analisi tematiche mirate a determinare le caratteristiche meccaniche, geometriche e tipologiche della fabbrica. Sono stati valutati gli orizzontamenti, gli allineamenti murari, l’IQM, l’IQCM. Parallelamente è stato individuato il quadro fessurativo delle strutture e il degrado delle superfici. È stato poi elaborato un progetto delle campagna di indagini diagnostiche prima di svolgere l’analisi del comportamento sismico e la valutazione dei cinematismi attivabili. In conclusione è stata elaborata una proposta di progetto che permette l’adeguamento dell’edificio alla normativa vigente e gli interventi per migliorarne il comportamento sismico.

L’oggetto dello studio è stato il recupero di energia disponibile durante la frenatura dei veicoli dei sistemi ferroviari a trazione elettrica e ad alta densità di traffico. Il tema è stato affrontato dal punto di vista teorico, a partire dall’applicazione delle leggi del moto, e dal punto di vista sperimentale, effettuando misure su veicoli in esercizio sulla linea A della Metropolitana di Roma nell’ambito di una convenzione di ricerca tra ATAC e DICEA. Inoltre sono state sviluppate specifiche simulazioni in ambiente RoMan/MatLab per esaminare gli assorbimenti di una linea ferroviaria regionale a carattere suburbano e in particolare sulla linea FL3 nella tratta La Storta – Valle Aurelia. L’obiettivo è stato quello di quantificare l’energia recuperata in relazione alla programmazione dell’orario e verificarne la correlazione con delle variazioni imposte alle tracce dei treni simulati. I risultati mostrano come, in un’applicazione seppur locale del metodo proposto, sia possibile un incremento dell’indice temporale di recupero dell’energia tra treno e treno di circa il 10%.

Lo scopo del presente lavoro è quello di affrontare le problematiche legate alla pianificazione, programmazione e scelta delle modalità con cui condurre valutazioni sulla vulnerabilità sismica di edifici esistenti di tipo sia qualitativo che quantitativo, oltre a valutare le implicazioni legate ai vari aspetti che concorrono alla valutazione delle prestazioni strutturali.

Negli ultimi dieci anni al fianco dei più diffusi e conosciuti FRP (fiber reinforced polymer), sta acquisendo un sempre maggiore interesse l’impiego dei materiali compositi fibro-rinforzati a matrice cementizia, (FRCM, fiber reinforced cementitious matrix), per il rinforzo strutturale. Nonostante il crescente numero di studi riguardante la sua applicazione su supporti murari e non, le indagini sperimentali sono ancora limitate e, a differenza dei compositi a matrice polimerica, non esistono raccomandazioni o linee guida per la loro applicazione; pertanto sono necessarie ulteriori sperimentazioni atte a descriverne il comportamento. A fronte di quanto detto, il presente lavoro ha come fine quello di aggiungere un ulteriore tassello nella comprensione del comportamento meccanico e dell’efficacia dei rinforzi strutturali a matrice cementizia applicati su supporti in muratura attraverso un’ampia sperimentazione effettuata in laboratorio. In particolare, gli obiettivi della ricerca hanno riguardato: la comprensione dei principali fenomeni resistivi che caratterizzano il sistema FRCM, l’interpretazione del comportamento d’interfaccia fibra/matrice, la valutazione dell’efficacia sia in termini di capacità deformativa che di resistenza su elementi strutturali, quali pannelli e archi, ed infine la calibrazione di modelli analitici per la determinazione della forza trasmissibile. Il presente lavoro si compone di una parte introduttiva in cui sono state affrontate le peculiarità degli edifici in muratura, evidenziandone le cause di vulnerabilità, e di come l’uso dei materiali compositi a matrice cementizia possa essere una soluzione ottimale come sistema di rinforzo. La parte più consistente del lavoro ha riguardato un’estesa indagine sperimentale in cui, oltre alle prove di caratterizzazione dei materiali utilizzati, sono state eseguite prove di adesione su supporto di laterizio e prove su modelli in scala di pannelli e di archi rinforzati. I risultati ottenuti sperimentalmente sono stati poi utilizzati per calibrare modellazioni analitiche che interpretano sia fenomeni di aderenza che il comportamento globale dei modelli rinforzati. In the last ten years, alongside the most common and popular FRP (Fiber Reinforced Polymer), is acquiring an ever greater interest the use of fiber-reinforced composite materials in the cement matrix (FRCM, Fiber Reinforced Cementitious matrix), for structural reinforcement. Despite the growing number of studies regarding its application on masonry and on concrete, experimental investigations are still limited and, unlike of FRP, there are no recommendations or guidelines for their application; therefore they are needed further experiments to describe the mechanical behavior. The present work has as its goal to add an additional step in the understanding of the mechanical behavior and the effectiveness of structural reinforcements in the cement matrix, applied to masonry substrates through extensive experimental testing. In particular, the aims of the research were: understanding of the main resistive phenomena that characterize system FRCM, the interpretation of the behavior of the interface fiber/matrix, the evaluation of the effectiveness in terms of both deformation and resistive capacity of structural elements, such as panels and arches, and finally the calibration of analytical models for the determination of the transmittable force. The present work consists of an introductory part on the peculiarities of masonry buildings, where the causes of vulnerability and the system of reinforcement based on the composite materials in the cement matrix were dealt. The bulk of the work has involved extensive experimental investigation in which, in addition to the characterization tests of the used materials, adhesion tests were performed on a brick support and tests on scale models of reinforced panels and arches. The results obtained experimentally were then used to calibrate the analytical modeling that interpret both phenomena of adhesion and the global behavior of the reinforced models.

L’attività di ricerca effettuata durante il periodo di dottorato ha riguardato lo studio di componenti in composito a matrice termoindurente e termoplastica fibro-rinforzati per l’industria delle infrastrutture di reti elettriche, telefoniche e dei trasporti. Nello specifico sono stati presi in considerazione, materiali e tecnologie per la produzione di componenti di media-grande serie per svariate applicazioni industriali in cui l’aspetto economico assume un’importanza rilevante, pari almeno all’aspetto tecnico. L’obiettivo della tesi di Dottorato sviluppata in collaborazione con l’azienda N.T.E.T. S.p.A. è stato quello di sviluppare delle nuove formulazioni dei compositi in modo da ottenere pali in vetroresina, con le stesse caratteristiche prestazionali, ma con una sensibile riduzione del peso di circa il 5% rispetto a quelli prodotti. L’attività di ricerca è divisa in 3 fasi: La prima fase della ricerca è stata focalizzata sulle prove sperimentali di caratterizzazione dei materiali presenti nell’azienda N.T.E.T. S.p.A. Nello specifico sono stati indagati materiali realizzati con le tecnologie di: stampaggio a compressione, pultrusione, centrifugazione e stampaggio a iniezione. Per gli stampati a compressione e i pultrusi è stata fatta esclusivamente una caratterizzazione meccanica di trazione mentre per i centrifugati e gli stampati a iniezione è stata fatta una caratterizzazione completa del materiale effettuando le seguenti prove: 1) prove per determinare la percentuale di fibre di vetro; 2) prove dielettriche; 3) prove di assorbimento di acqua; 4) prove di autoestinguenza; 5) prove di caratterizzazione meccanica (trazione, compressione, flessione, taglio interlaminare); 6) prove di caratterizzazione chimico-fisica (resistenza ai raggi UV, stabilità termica a +70 °C/-30 °C, resistenza agli agenti chimici). Durante le prove di trazione e compressione sono state applicate tecniche sperimentali a campo intero, del tipo contactless: la Digital Image Correlation (DIC) e la termografia ad infrarossi (IRT). Utilizzando queste tecniche sperimentali è stato possibile ottenere utili informazioni sulle proprietà locali dei materiali compositi investigati. Tale indagine è molto utile poiché i materiali compositi per loro natura hanno una struttura non omogenea ed un comportamento fortemente anisotropo. Completate tutte le prove sperimentali è stato fatto un confronto dei materiali termoindurenti realizzati definendo vantaggi e limitazioni di ogni tecnologia di produzione. Nello specifico per tutti i materiali termoindurenti analizzati si è potuto notare un comportamento meccanico a trazione migliore per i materiali pultrusi, intermedio per i materiali centrifugati e peggiore per gli stampati. La seconda fase dell’attività di ricerca è stata incentrata sul reparto centrifugati andando a ricercare nuove soluzioni per ottenere pali più leggeri mantenendo sempre ottime caratteristiche meccaniche. Per ottenere tale obiettivo sono stati impostati dei modelli analitici e numerici. Questi modelli sono stati validati da tutte le prove sperimentali di collaudo cui deve sottostare ogni prototipo realizzato prima di entrare in regime di produzione. Confrontando le varie prove di collaudo sperimentale per vari prototipi si è notato: 1) una riduzione del peso di 6,87 %; 2) una riduzione del costo di produzione su singolo palo pari a 6,78 %; 3) un leggero incremento della deflessione massima di 4,02 %; Successivamente è stato effettuato un confronto tra i modelli analitici e numerici e le prove di collaudo sperimentale per ogni singolo prototipo in modo da poter apprezzare la bontà dei modelli impostati. Il confronto è stato effettuato al variare del carico applicato durante la prova di collaudo. Al valore di forza massima applicata (5000 N) si è registrata una variazione media della deflessione per ogni prototipo di circa pari a:  variazione del 4% tra il valore calcolato dal modello analitico e quello sperimentale;  variazione del 8% tra il valore calcolato dal modello numerico e quello sperimentale. Parallelamente, è stata svolta una seconda attività di ricerca, la quale è stata incentrata sulla progettazione di nuovi prototipi di pali dove i requisiti richiesti, secondo le normative di riferimento, ponevano come obiettivo da raggiungere non più la leggerezza del palo ma la rigidezza dello stesso in modo da rientrare nei valori di deflessione richiesti dal committente in fase di progettazione. Anche per questi nuovi prototipi di pali è stata fatta una iniziale progettazione e una successiva prova di collaudo sperimentale. Successivamente effettuando un confronto analitico-sperimentale al valore della forza massima applicata è stata registrata una variazione media della deflessione per ogni prototipo di circa pari a:  variazione del 1,5% tra il valore calcolato dal modello analitico e quello sperimentale per i prototipi_L;  variazione del 1,5% tra il valore calcolato dal modello analitico e quello sperimentale per i prototipi_R. Parte di questa fase è stata svolta durante un periodo di ricerca svolto a Ningbo (Cina), presso la sede dell’azienda N.T.E.T. S.p.A., durante la quale sono state svolte le seguenti attività: 1) progettazione – realizzazione – collaudo dei cappellotti testa – base palo dei prototipi L e R; 2) progettazione – realizzazione – collaudo dei collari in acciaio dei prototipi L e R; 3) realizzazione – collaudo reggipali SMC. Durante la terza fase di ricerca sono state condotte delle analisi di Life Cycle Assessment (LCA). L’obiettivo, in conformità con le indicazioni fornite dalla International Organization for Standardization (ISO) è stato quello di confrontare l’impatto ambientale di due diversi prodotti (pali per illuminazione e pali per linee aeree di telecomunicazione) e processi di produzione. Sono stati analizzati tre casi studio. Nei primi due casi sono stati confrontati gli impatti ambientali di pali per illuminazione pubblica prodotti in acciaio zincato e in vetroresina. L’obiettivo di questi pali è quello di garantire un supporto di illuminazione ad una altezza da terra di 6 e 8 metri, per un periodo di 60 anni (unità funzionale), considerando che i pali siano installati a distanza equivalente. La vita di utilizzo di un palo in acciaio è di circa 60 anni così per il periodo in esame è sufficiente una quantità. Nel caso del palo in vetroresina la vita di utilizzo è stimato in circa 20 anni, quindi sono necessari 3 pali per coprire l’intero periodo (tutti gli impatti ambientali ricavati pertanto devono essere moltiplicati per 3). Il confine del sistema è stato definito dall’utente (dall’estrazione delle materie prime alla fase di smaltimento) e le aree geografiche di produzione di questi pali sono due diversi impianti nel Sud Italia (S.I.P.A. S.p.A e N.T.E.T. S.p.A.). Nel terzo caso studio sono stati valutati e confrontati gli impatti ambientali di tre prototipi di pali in vetroresina realizzati per il committente Telecom Italia presso lo stabilimento dell’N.T.E.T. S.p.A. L’unità funzionale definita in questo caso è di 20 anni. I risultati ottenuti con il metodo CML 2001 sono normalizzati dividendoli per un valore preso come riferimento (palo in acciaio). Ogni caso studio ha riportato i seguenti impatti ambientali:  LCA al variare del materiale (palo 6 - 8 metri illuminazione). Per quanto riguarda i primi due casi studio si è notato come tutti gli eco-indicatori di impatto ambientale, del palo in vetroresina sono sempre inferiori a quelle del palo in acciaio eccezion fatta per il potenziale di eutrofizzazione (EP) ovvero l’esaurimento dell’ossigeno in un ambiente marino. Per il palo 6 metri in vetroresina, l’indice della potenziale ecotossicità terrestre (TETP) è più elevato rispetto al palo 8 metri dello stesso materiale e ciò indica la non linearità del comportamento degli indicatori di impatto rispetto alla lunghezza del palo. La differenza principale nei due diversi processi produttivi è il peso del materiale utilizzato. Il ciclo vita del palo in acciaio è fortemente influenzato dalla massa e dall’energia introdotta nel processo (ad esempio la notevole quantità di energia esercitata durante l’estrazione delle materie prime).  LCA al variare del prototipo di palo in vetroresina (palo 8 metri telecomunicazione). Nello specifico si nota come grazie alla riduzione del peso che si è fatta in fase di progettazione dei tre prototipi, si è riscontrato anche una riduzione delle emissioni in fase di produzione e quindi degli impatti ambientali verso l’ambiente. Tutti gli eco-indicatori del prototipo attualmente in produzione sono inferiori rispetto al prototipo preesistente in azienda. Nello specifico è stata riscontrata una riduzione di circa 6,25% degli impatti totali sul singolo palo. Infine è stata fatta un analisi sul riciclaggio dei materiali compositi termoindurenti definendo tutte le possibili forme di smaltimento e successivamente una soluzione a costi non molto elevati. La soluzione messa a punto dalla N.T.E.T. S.p.A., definita RBMC - Recycled Bulk Molding Compound, prevede un processo di frantumazione economico ed efficace per la realizzazione di nuovi compound che poi saranno riutilizzati per altre applicazioni in cui sono richieste prestazioni inferiori.