CAPACITA DI TRASPORTO DEFINIZIONI La capacit di trasporto

CAPACITA’ DI TRASPORTO

DEFINIZIONI • La capacità di trasporto di un sistema è il massimo valore del traffico che il sistema è in grado di servire in un tempo unitario, in relazione alle risorse tecnologiche ed organizzative impegnate. • Determinano la capacità di trasporto: • La capacità del parco veicolare, (numero, capacità, e produttività dei veicoli) • La capacità dell’infrastruttura • Le risorse di esercizio • Capacità del sistema, Csis: • massimo traffico consentito dalle componenti tecnologiche: parco veicolare e dalla capacità dell’infrastruttura • Prodotto, o servizio offerto , in un periodo Ti, S(Ti) • massimo traffico consentito nel periodo Ti, in funzione delle risorse di esercizio impegnate.

CAPACITA’ DEL PARCO VEICOLI • W: • n: • M : Capacità di carico dei veicoli Produttività dei veicoli numero di veicoli a disposizione PRODUTTIVITA’ DEL VEICOLO • Ts: Tempo impiegato per effettuare il servizio • T 0: Tempo di fermo Nell’ipotesi di compiere in T sempre lo stesso spostamento di lunghezza D

CAPACITA’ DEL VEICOLO • Si definisce capacità del veicolo o capacità di carico W, il massimo numero di unità di carico che il veicolo può contenere. Le unità di carico sono misurate in : N° passeggeri, per il trasporto di persone N° di tonnellate per il trasporto delle merci a collettame N° di TEU per le merci raggruppate in container • Si definisce portata del veicolo il peso massimo trasportabile • La capacità di carico dipende dalle dimensioni e dall’architettura del veicolo • La portata dipende dalla struttura del veicolo • Capacità di carico e portata dipendono da vincoli di infrastruttura (sagoma limite, portanza della sovrastruttura)

ARCHITETTURA DEL VEICOLO PARAMETRI DIMENSIONALI VINCOLI INFRASTRUTTURALI Veicoli pax • Sagoma limite • Affollamento: pax /mq. • Posti a sedere. % • Portanza della via di corsa • Servizi accessori: • Ristoro CRITERIO DIMENSIONALE • Letto • Veicoli passeggeri • Svago Veicoli merci • Fattore di carico: mc/ton. • Capacità di carico crescente con lunghezza viaggio • Portata crescente con lunghezza viaggio • Veicoli merci • Standardizzazione unità di carico

CAPACITA’ DI VEICOLI

CAPACITA’ DELLE INFRASTRUTTURE • CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA • Si definisce capacità della via di corsa il massimo numero di veicoli che possono transitare sulla stessa nel tempo unitario. – Sistemi a densità controllata – Sistemi a densità libera • CAPACITA’ DEI TERMINALI • Si definisce capacità di un terminale la somma delle capacità dei singoli elementi che lo costituiscono

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA CAPACIT Sistemi a densità controllata: caso ferroviario • Sezione corrente: un tronco di via di corsa, senza immissioni o deviazioni, compreso tra due stazioni o tra due segnali • Distanza di frenatura > Distanza di visibilità • Via di corsa vincolata • Necessità del Segnalamento – Metodo del giunto e del consenso – Blocco automatico • la lunghezza delle sezioni di blocco dipende dalle velocità di esercizio sulla linea

Distanziamento minimo dei treni Distanza di visibilità RFI: • Linee v<90 km/h • Linee v>90 km/h 150 m 200 m Con marcia a vista, la massima velocità per assicurare l’arresto nei limiti della distanza di visibilità, è : Linee v<90 km/h 50 km/h Linee >90 km/h l = v*t + sa + a a = margine di tempo per ritardata attivazione freni t = tempo di reazione guidatore v = velocità del veicolo = 75 m = 3 sec. = 50 m/s DISTANZA PER IL SEGNALE DI PREAVVISO 65 km/h

Capacità della linea ferroviaria Detto d* il distanziamento minimo consentito dall’impianto di segnalamento, , ovvero la lunghezza della tratta che viene impegnata da un treno per volta, la capacità teorica della linea è data dalla relazione: L= lunghezza del convoglio V= velocità media di percorrenza di d* T*= tempo di svuotamento di d* T= tempo di riferimento Nel caso di blocco automatico si ha : Nel caso di giunto e consenso

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità controllata: caso ferroviario • La capacità di un sistema ferroviario dipende inoltre da: – eventuali ritardi – tempo di instradamento – interruzione della circolazione durante le operazioni di manutenzione del binario – tempo per la circolazione di treni in movimento di servizio – mancanza di binari di sorpasso: minimo distanziamento temporale in questo caso:

Esempi di Capacità di linea in ferrovia

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità controllata: caso ferroviario ORARIO GRAFICO

Teoria del blocco • Si assume : Ø Che il flusso sia stazionario e uniforme( velocità costante sulla tratta ed eguale per tutti i veicoli) Ø che la separazione minima tra due elementi della corrente veicolare sia vincolata, e pari alla distanza necessaria per l’arresto in sicurezza del veicolo che segue, tenuto conto del sistema di segnalamento e controllo – Con: • , funzione del sistema di segnalamento e controllo • l, lunghezza del veicolo • d, decelerazione ammissibile

Correnti a densità controllata. Teoria del blocco • Portata in T: • Portata di saturazione: Per T=1 h v misurato in m/sec d misurato in m S= portata di saturazione in un’ora

Teoria del blocco • Valore massimo di S

Teoria del blocco: modelli portata-velocità per veicoli in convoglio regime di circolazione con densità controllata

Teoria del blocco: modelli portata-velocità per veicoli isolati regime di circolazione a densità libera

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità controllata: caso aeroportuale • La capacità teorica di una pista aeroportuale é: • in cui ts è il tempo di occupazione della pista di un singolo velivolo • è un coefficiente di sicurezza minore di 1 che dipende dall’impianto di segnalamento • Numero di operazioni all’ora per gli aeroporti americani in diverse condizioni di layout e di segnalamento – VFR: Visual Flying Rules o Volo a Vista – IFR: Instrument Flying Rules o Volo Strumentale

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari indisturbate • Sezione corrente: tronco di infrastruttura stradale senza uscite, immissioni, o intersezioni con carreggiata di larghezza costante costituita da una o più corsie su ognuna delle quali può circolare una sola corrente veicolare. • La capacità di una corsia dipende dal tipo di strada che si sta considerando e dal comportamento delle correnti veicolari. • Per il calcolo, si parte dalla capacità in condizioni standard e si applicano dei coefficienti correttivi. – Starde con correnti parallele su più corsie: • Qstan=2000 veic/h per corsia • Coefficienti correttivi: – Presenza di veicoli di tipi differenti – Presenza di pendenze e curve – Presenza di ostacoli laterali (parcheggio, negozi…) • La capacità può ridursi fino a 1400 -1500 veic/h per corsia – Strade con una corsia per senso di circolazione : • Qstan=2600 veic/h complessivamente : Possibilità di sorpasso • Q=1800 -2000 veic/h complessivamente Sono portate in condizioni di saturazione

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari indisturbate • Definizione dei livelli di servizio. • Per dimensionare l’infrastruttura si fissa quindi il LOS che si vuole garantire e si impone come capacità, la portata relativa a quel livello di servizio. La procedura valida in USA è stata adattata in Italia con il D. M. 5/11/2001

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari in conflitto • • Nasce un conflitto ogni qual volta due o più vie di corsa si intersecano a raso per incroci ed immissioni. Un punto di conflitto si definisce nodo. Per garantire la sicurezza in un nodo occorre stabilire delle regole di comportamento (regole di precedenza e segnaletica) o realizzare degli impianti di controllo (semafori). Si fa distinzione tra capacità dell’intersezione e capacità delle correnti in conflitto. In generale la prima è pari alla somma delle capacità delle correnti in conflitto. Si distinguono: a) Intersezioni senza controllo b) Intersezioni con impianto di controllo

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari in conflitto a) Intersezioni senza controllo Nel caso di intersezione tra due strade di cui una ha il diritto di precedenza sull’altra, è interessante calcolare la capacità della strada secondaria: In cui: I valori di H e h dipendono essenzialmente dal tipo di manovra che si intende effettuare. Al crescere di q, Qs si riduce a valori molto bassi: la probabilità che si instaurino fenomeni di sovrasaturazione è elevata ed i comportamenti sperimentati vengono meno. Il veicolo capofila della corrente secondaria tende ad accettare gap sempre più bassi, forzando le regole di priorità e di conseguenza le condizioni di sicurezza. Necessità di regolazione semaforica

Sistemi a densità libera: correnti veicolari in conflitto Valori di gap critici (H, hf per intersezioni con precedenza Valori di capacità

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari in conflitto b) Intersezioni con impianto di controllo • Le correnti veicolari in conflitto vengono alternativamente arrestate per un tempo Ri, non necessariamente eguale per ciascuna delle correnti veicolari in conflitto; ciascuna corrente, ha disponibile un tempo libero Gi per impegnare l’intersezione. • Si definisce percentuale di verde nel ciclo il rapporto: La capacità veicolare oraria per la i-esima manovra sarà: – h è il tempo di attraversamento per un veicolo il c valore dipende da: • • il tipo di manovra: attraversamento, svolta a destra, svolta a sinistra; la pendenza dell’approccio; la composizione della corrente veicolare (percentuale di veicoli pesanti); la presenza di parcheggio a bordo strada; eventuali manovre veicolari ammesse in conflitto; eventuale presenza di pedoni in conflitto. Il valore correnti di h variano tra 2, 1 e 3 sec. per cui varia tra Q=1800 -1200 veic/ora di verde

Capacità delle intersezioni semaforizzate c =0, 5 h= min. 2, 00 max. 3, 00 Q = max. 900 veic/h/corsia min. 600 veic/h/corsia

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari in conflitto ØLa capacità delle immissioni dipende dalla lunghezza delle corsie di accelerazione c) IMMISSIONI LUNGHEZZA DELLE IMMISSIONI Autostrade con Per strade principali con Strade secondarie con v = 140 km/h v= 110 km/h v=90 km/h CAPACITA’ DELLE IMMISSIONI L= 300 m L= 200 m L= 100 m

CAPACITA’ DELLA VIA DI CORSA Sistemi a densità libera: correnti veicolari in conflitto d) Il passaggio a livello qf = frequenza treni R = durata dell’interruzione

CAPACITA’ DEI TERMINALI • Un terminale è composto per grandi linee da: – Aree a servizio dei veicoli (area operativa) • Area per la manovra e sosta dei veicoli • Area per le operazioni di carico e scarico – Aree a servizio dell’utenza • Il dimensionamento dell’area a servizio dell’utenza è uno studio prettamente architettonico e non ce ne occuperemo nel seguito • Le operazioni di carico e scarico vengono effettuate in opportune postazioni. • La capacità di ogni postazione S in un periodo T dipende dal tempo impiegato a servire una unità di carico e dal numero di unità di carico W servite in ogni operazione: • Per il dimensionamento si utilizza un valore di capacità Q inferiore ad S di una quantità r*:

CAPACITA’ DEI TERMINALI • Tabella riassuntiva per vari terminali:

CAPACITA’ DI SISTEMA Struttura di sistema Collegamento semplice. Navetta Percorso Corridoio Rete

DIMENSIONAMENTO DELLA CAPACITA’ • CRITERI Efficacia Efficienza Qualità C(T)>Domanda(T) Minimo risorse/costi Massime prestazioni richieste • Tecnologia( veic/infrast) • Tipo di veicolo(w) • SCELTE • Parco veicolare (M) • Struttura spaziale del sistema (Infrast. /servizi)

DIMENSIONAMENTO DELLA CAPACITA’ • Dimensionamento dell’infrastruttura • Dimensionamento del Parco veicolare • Dimensionamento delle risorse di esercizio

DIMENSIONAMENTO DELLA CAPACITA’ DIMENSIONAMENTO CAPACITA’ DEL SISTEMA TECNOLOGICO CAPACITÀ DI PRODUZIONE Periodo di riferimento Medio/lungo (5 -30 anni) Breve, <1 anno, tempo reale Interazione domanda offerta Statico: Q>Dmax IN T Dinamico Analisi mercato Aggregata Disaggregata Tecniche di valutazione Confronto di scenari Ottimizzazione