9795544 - FONDAMENTI DI INGEGNERIA DEI TRASPORTI SOSTENIBILI

Fornire la capacità di applicare le conoscenze e gli strumenti modellistici appresi nella prospettiva della pianificazione  di un sistema di trasporto

L'insegnamento si svolge mediante un ciclo di lezioni forntali, esercitazioni in aula e seminari diapprofondimento E' possibile una visita guidata del cantiere della metropolitana di Catania, sullabase della disponbilità dell'impresa che esegue i lavori.

Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso, Regolamento Didattico del CLM in Ingegneria Civile e Ambientale, 

l’iscrizione al corso è obbligatoria sul sito studium.unict.it

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Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile

Goal N. 3  

·         Target 3.6 Entro il 2020, dimezzare il numero di decessi a livello mondiale e le lesioni da incidenti stradali

·         Target 3.9 Entro il 2030, ridurre sostanzialmente il numero di decessi e malattie da sostanze chimiche pericolose e da inquinamento e contaminazione di aria, acqua e suolo.

Goal N. 7 

·         Target 7.3 Entro il 2030, raddoppiare il tasso globale di miglioramento dell'efficienza energetica

Goal 9

·         Target 9.1 Sviluppare infrastrutture di qualità, affidabili, sostenibili e resilienti, comprese le infrastrutture regionali e transfrontaliere, per sostenere lo sviluppo economico e il benessere umano, con particolare attenzione alla possibilità di accesso equo per tutti

Goal 11

·         Target 11.2 Entro il 2030, fornire l'accesso a sistemi di trasporto sicuri, sostenibili, e convenienti per tutti, migliorare la sicurezza stradale, in particolare ampliando i mezzi pubblici, con particolare attenzione alle esigenze di chi è in situazioni vulnerabili, alle donne, ai bambini, alle persone con disabilità e agli anziani

Goal 13

·         Target 13.1 Rafforzare la resilienza e la capacità di adattamento ai rischi legati al clima e ai disastri naturali in tutti i paesi

Modalità: 

·         lezione frontale

·        seminario dedicato

·        materiali di approfondimento

1. Dispense del corso fornite dal docente, disponibili su http://studium.unict.it/

2. Marino de Luca, Manuale di Pianificazione dei trasporti, Franco Angeli

3. Vukan Vuchic, Urban Transit Systema and Technology, Wiley

4. Juan Ortuzar e Luis Willumsen, Pianificazione dei sistemi di trasporto, Hoepli

5. Stefano Ricci, Tecnica ed Economia dei Trasporti, Hoepli

L’esame si svolge mediante un'unica prova basata su un colloquio orale per la verifica dellaconoscenza teorica e pratica degli argomenti svolti durante il corso. In particolare è necessariodare prova della capacità di risoluzione di semplici problemi di calcolo dei flussi di una rete ditrasporto, di meccanica della locomozione e di progetto delle caratteristiche fondamentali di unalinea di trasporto collettivo.

La valutazione dell'esame è basata sui seguenti criteri: livello di conoscenza degli argomentirichiesti, capacità espressiva e proprietà di linguaggio, capacità di applicare le conoscenze asemplici casi studio, capacità di collegamento dei diversi temi del programma di insegnamento.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessatipossono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misurecompensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attivae Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento.

Paradossi nei trasporti

Braess

Downs-Thomson

Analisi della domanda

Definizione e unità di misura di domanda di mobilità

Le 5 fasi dello studio sulla mobilità di un’area

Area di studio e area di piano

Zonizzazione dell’area di studio

Rappresentazione della domanda di trasporto

Matrice OD

Stima della domanda con indagini dirette

Stima della domanda con modelli matematici

Stima della matrice OD con un modello gravitazionale

Modelli statistico descrittivi e modelli comportamentali

Teoria dell’utilità aleatoria

Modello logit

Modelli di domanda di trasporto a 4 stadi

Modello di emissione

Modelli di distribuzione

Modello di scelta modale

Modello di scelta del percorso

Analisi dell’offerta

Definizione di modello di offerta

Teoria dei grafi, meccanica della locomozione, ingegneria del traffico

Definizione di grafo

Matrice di adiacenza, di incidenza nodo-archi, di incidenza archi-percorsi

Definizione di percorso e di circuito

Grafo connesso e grafo completo

Albero di radice i

Differenza grafo e rete

Indice di connettività di una rete

Nodi reali e nodi fittizi, archi reali e archi fittizi

Grafo di una rete di TC

Costo generalizzato di trasporto

Costo di un arco e funzioni di costo di un arco

Archi congestionati e non congestionati

Funzioni di costo del trasporto stradale

Funzioni di costo del trasporto collettivo

Teoria del deflusso

Relazione fondamentale del traffico stradale

Modello di Greenshields

Portata massima teorica

Livello di servizio di una strada

Modelli di assegnazione

Modello network loading (diagramma a blocchi)

Modello user equilibrium (diagramma a blocchi)

Classificazione modelli di assegnazione

Equilibrio reti e algoritmi di assegnazione

Definizione di user equilibrium

Principi di Wardrop

Formulazione di Beckmann

Esempi di soluzione analitica e grafica del problema di equilibrio con la formulazione diBeckmann

Rete utente ottimizzata e sistema ottimizzata (esempi)

Calcolo della tariffa ottima

Algoritmi per la soluzione dei problemi di equilibrio

AoN

AoN con smorzamento

Assegnazione incrementale

MSA

Algoritmo di Dijkstra

Meccanica della locomozione

Condizione meccaniche per il moto

Aderenza stradale e ferroviaria

resistenze al moto

equazione generale del moto

resistenze ordinarie e accidentali

resistenze e potenza (alle ruote e del motore)

resistenze ordinarie

rotolamento

aerodinamica

resistenze accidentali

livelletta (pendenza max)

inerzia (accelerazione max)

in curva

formule globali veicoli ferroviari

formule globali veicoli stradali

esercizi

resistenze al moto autovettura (con vento contrario)

pendenza max autovettura nota velocità, potenza e coeff aderenza (per verifica nonsuperamento aderenza)

carico max autocarro noto peso a vuoto, pendenza, velocità e potenza assorbita

accelerazione max autovettura

peso aderente minimo nota variazione velocità e pendenza

potenza treno noti L,Q,V,i, Rc

velocità max treno noti L, Q, i, N,

spazio di frenatura treno, noti L, Q, fad, ka, V

peso aderente locomotiva per trainare Q, noti con Rc e i

curve caratteristiche del motore

N=f(C,n)

Numero di giri con coppia max

Motore ideale

Curve caratteristiche del veicolo

Stabilità del motore

Elasticità del motore

Trasmissione meccanica

Consumi

Esercizi

Velocità a regime e verifica di aderenza, noti, P, fad, Pa, N, rend.mecc., i

Consumo energia treno noti, L, Q. dist, delta_t, delta_h, Rc, rend.mecc.,rend.pantog, rend.mot

Sistemi di trasporto collettivo

elementi di base di un SdTC

Tipo di sede

Tecnologia (supporto, guida, propulsione, controllo)

Livello di diffusione

Le 5 Fasi della pianificazione di un sdtc

Definizioni di linea, percorso, rete, lungh linea, lung rete

Definizione UdT, frequenza esercizio, flotta, dimensione flotta, intertempo

Definizione capacità veicolo, capacità linea, capacità utilizzata, fattore di carico, lavoro ditrasporto prodotto, lavoro di trasporto utilizzato, fattore di utilizzazione del lavoro

Calcolo frequenza e intertempo servizio

Calcolo dimensione flotta

Calcolo frequenza con metodo diagramma di carico

Calcolo frequenza con metodo frequenza ottima

Minimizzazione tempo di percorrenza di una linea (v=f(s_c,a_m)

Distanza minima tra le fermate per avere v_max

Distanza ottima tra le fermate

Relazione tra frequenza e forma della rete

Forma rete e caratteristiche della città

Criteri di progettazione della rete

Relazione densità urbana e uso tpl