Rete Nazionale Trasporti e Ambiente
La rete nazionale trasporti e ambiente è un modello multimodale del sistema di trasporto italiano, implementato gradualmente sulla base delle informazioni pubbliche via via raccolte e sistematizzate da Polinomia nel corso delle sue attività di consulenza.
Lo sviluppo del modello è avvenuto con il contributo del WWF Italia.
Allo stato attuale, il modello è in grado di simulare, con buon grado di dettaglio, i flussi di autovetture gravanti sulla rete autostradale e stradale extraurbana del Nord Italia, oltre ai flussi di passeggeri trasportati dai principali servizi di trasporto interurbano (ferrovia, aereo ed in misura parziale autolinee), in un giorno feriale tipico del periodo 2001-02.
La metodologia adottata consente di produrre stime delle variazioni dei flussi di traffico, prevedibili a fronte di mutamenti dell’offerta, ed anche di trasformazioni territoriali in grado di influenzare la domanda di mobilità.
Il modello si compone di quattro moduli fondamentali, finalizzati rispettivamente a rappresentare l’offerta di trasporto (infrastrutture e servizi), a stimare la domanda di mobilità ed i flussi di traffico, ed a calcolare l’impatto ambientale ad essi correlato.
Struttura generale del modello
Modulo di offerta
L’offerta di trasporto del Nord Italia è rappresentata mediante due insiemi di grafi, relativi rispettivamente:
- alle reti stradali (autostrade e strade ordinarie, gerarchizzate in più livelli), ferroviaria e di navigazione (traghetti) (GRAFO INFRASTRUTTURALE MULTIMODALE)
- ai servizi di trasporto passeggeri effettuati mediante autolinea e/o linee tramviarie, metropolitane, ferroviarie ed aeree (GRAFO DEI SERVIZI)
L’imputazione e la manutenzione del grafo avviene in ambiente georeferenziato (MapInfo © od ArcMap ©) con successiva trasposizione in formato data-base.
La descrizione dell’offerta include tutti i modi di trasporto: navigazione marittima ed interna, ferrovia, strada, navigazione aerea.
Le caratteristiche geometrico-funzionali degli archi, desunte da fonti cartografiche, da immagini satellitari e/o da rilievi diretti possono essere trattate e differenti livelli di dettaglio.
Un particolare del grafo stradale e ferroviario. Il modello è in grado di simulare le variazioni dei flussi di traffico a livello non soltanto di grande viabilità,ma anche per connessioni di livello provinciale.
Nel caso del grafo stradale, il modello utilizza curve di deflusso appositamente sviluppate, al fine di rappresentare il disturbo locale arrecato alla circolazione, per diversi livelli di urbanizzazione.
Le curve di deflusso associate alla rete stradale tengono conto dei diversi modelli di urbanizzazione dei singoli archi
La descrizione del trasporto pubblico include i voli aerei e tutte le linee di servizio su ferro, incluse le metropolitane urbane, nonché una rappresentazione semplificata dei servizi di autolinea extraurbani.
Il modulo di offerta è corredato di procedure per la gestione di scenari progettuali complessi, che consentono di combinare fra loro numerosi interventi
Modulo di domanda
Il modulo di domanda è finalizzato a stimare le matrici origine/destinazione (O/D) degli spostamenti riguardanti l’area di studio. Tale matrice è basata su una matrice dettagliata a scala sub-provinciale (800x800 zone), in modo da garantire una buona rappresentatività del modello anche nelle simulazioni alla mesoscala (contesti regionali o provinciali). Le modalità di trattamento dei dati si prestano a successivi affinamenti per zone ristrette.
Per quanto concerne la domanda di mobilità passeggeri, il modulo consente di effettuare le seguenti stime:
- numero di spostamenti generati per zona e motivo, sulla base dei dati socio-demografici disponibili;
- spostamenti di passeggeri per singola relazione (matrice O/D totale) sulla base di opportuni descrittori della capacità attrattiva delle singole zone di destinazione;
- ripartizione modale dei flussi (matrici O/D per singolo modo di trasporto).
Le procedure adottate consentono di stimare anche la distribuzione degli spostamenti secondari (cioè non generati dalla zona di residenza né diretti verso di essa).
Il modulo di domanda passeggeri è in grado di ricostruire anche gli spostamenti di medio-breve raggio, simulando l'85-90% della domanda di mobilità compelssiva
La calibrazione del modulo è avvenuta sulla base di un ampio quadro di informazioni pubblicate o comunque disponibili, che includono l’indagine periodica sulla mobilità degli italiani dell’ISFORT, le indagini O/D svolte dalla Regione Lombardia e dalle amministrazioni comunali di Torino, Genova, Venezia, oltre ad una serie di altre informazioni, relative a città di più piccola dimensione, derivanti da analisi e studi svolti da Polinomia.
Per quanto attiene invece la mobilità delle merci, il modulo è strutturato come affinamento delle matrici O/D regionali rilevate per l’autotrasporto (ISTAT), il trasporto ferroviario (FS-Trenitalia), la navigazione marittima (Ministero delle Infrastrutture) e la navigazione aerea (ENAC). I risultati, in corso di elaborazione, consentono di ricostruire gli spostamenti di autocarri anche a livello subprovinciale.
Il modulo di stima della domanda di mobilità merci si basa su parametri di generazione/attrazione distinti per categoria merceologica
Modulo di stima dei flussi
Questo modulo consente di assegnare le singole matrici O/D alle reti infrastrutturali esistenti, in modo da fornire una stima dei flussi di traffico gravanti sui singoli archi del grafo.
L’assegnazione dei flussi avviene separatamente per il trasporto stradale (autovetture) e per il sistema di trasporto pubblico.
Per quanto concerne il trasporto stradale, l’assegnazione avviene sulla base dei consueti algoritmi ricorsivi. Al fine di apprezzare il diverso comportamento degli utenti a fronte dei pedaggi autostradali, la domanda passeggeri è segmentata in due componenti, riferite alla domanda di medio-lunga percorrenza (affari e turismo) ed a quella di medio-breve raggio (lavoro, studio ed altri motivi occasionali).
L’assegnazione dei flussi di passeggeri al servizio di trasporto pubblico è effettuata invece a costi generalizzati costanti, e tiene conto degli interscambi tra sistemi di trasporto differenti (ad esempio treno+metropolitana), ma, allo stato attuale, non delle catene intermodali che implicano l’uso del mezzo individuale.
Il modello può essere utilizzato per valutare l'attrattività di nuove direttrici di trasporto, a scala sia regionale che sub-regionale, evidenziando gli effetti indotti sul resto della rete.
Questo genere di analisi può essere effettuata anche in relazione ad ogni altra modifica dei parametri di offeta (tariffe, servizi, ecc..) o della domanda di mobilità.
Le simulazioni di traffico relative alla situazione attuale evidenziano la forte incidenza del traffico di breve e medio raggio, facente capo alle principali aree metropolitane (come Torino e Milano, visibili in figura) ed anche agli ambiti regionali di più intensa urbanizzazione (come la fascia pedemontana lombarda).
Il modello è in grado di simulare i carichi veicolari sulla rete autostradale e stradale primaria del Nord Italia, valutando l'effetto della realizzazione di nuove connessioni alla mesoscala (le immagini si riferiscono all'autostrada Broni-Mortara-A26)
Alla stima delle variazioni di traffico è possibile associare la valutazione dei costi/benefici arrecati agli utenti del sistema
Il modello è in grado anche di valutare le modifiche ai costi ed ai tempi di trasporto indotte dai nuovi interventi, e conseguentemente si presta ad analisi degli effetti sull’accessibilità territoriale a scala vasta.
Attraverso il modello, è possibile stimare l’impatto locale di nuovi assi stradali o ferroviari, in termini di variazione di accessibilità. Nel caso della Broni-Mortara, questo effetto è sostanzialmente circoscritto alla Lomellina ed a poche altre zone collocate lungo la diagonale Santhià-Piacenza.
Il modello è in grado di determinare i costi generalizzati di accesso a tutte le zone del Nord Italia: l’esempio riportato riguarda l’area urbana di Bergamo. Si osservi l’incremento dei valori corrispondenti alla città di Brescia, dovuto ai perditempo per l’uscita dalla città.
Modulo di stima dell’impatto ambientale
Il quarto ed ultimo modulo consente di stimare, sulla base dei flussi di traffico assegnati alle singole reti, e di indicazioni ulteriori relative alle condizioni di marcia (tempi di percorrenza / velocità medie per arco), di stimare i seguenti parametri:
- consumi energetici (ripartiti per singolo carburante)
- emissioni di inquinanti atmosferici (CO2, CO, NOx, COV, PM)
E’ in corso di implementazione la stima del rumore generato dai flussi veicolari dei singoli archi.
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La figura, tratta da uno studio sul traffico turistico alpino, condotto per conto del WWF Italia, illustra la correlazione esistente tra le presenze turistiche, i flussi veicolari e le emissioni di inquinanti atmosferici in Valle d’Aosta. |
Applicazioni
La Rete Nazionale Trasporti ed Ambiente è, per sua stessa
natura, in continua evoluzione. Essa infatti è strutturata in modo da
consolidare le successive esperienze sviluppate da Polinomia, e da consentire
una continua implementazione in rapporto:
-alle trasformazioni del sistema di trasporto;
-all’evoluzione della domanda di mobilità;
-all’aggiornamento dei dati di calibrazione;
-all’evoluzione degli strumenti informatici di supporto.
Il modello è stato comunque utilizzato per una serie di applicazioni scientifiche e professionali, che includono:
- la stima dei volumi di traffico attratti dai corridoi autostradali Cremona-Mantova e Tirreno-Brennero (Province di Mantova e Cremona);
- la stima dei volumi di traffico attratti dall’autostrada Broni-Mortara (WWF Italia);
- la valutazione ambientale strategica degli scenari di sviluppo del sistema di trasporto del Parco Lombardo della Valle del Ticino (Ente Parco Ticino);
- la stima degli effetti dell’introduzione di una tassa sul traffico pesante, commisurata alle prestazioni, sull’insieme dei valichi stradali alpini (WWF Italia); la stima della domanda potenziale per i servizi ferroviari inter-city sulla direttrice Milano-Venezia (Ferrovie Nord Milano Engineering)
- la stima dell’impatto potenziale delle assicurazioni ”pay-as-you-drive” sulle emissioni serra da traffico del Nord Italia (WWF Italia / Allianz assicurazioni);
- lo studio di traffico dell’area meratese LC) in relazione ai collegamenti con il Sistema Viabilistico Pedemontano (Deutsche Bank/Banca Popolare di Lecco)
Esso forma inoltre la cornice di riferimento abituale per la redazione dei numerosi Piani Urbani del Traffico sviluppati da Polinomia.
