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| Corso | Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio |
| Curriculum | NUOVE TECNOLOGIE PER LA TUTELA DEL TERRITORIO E DELL’AMBIENTE |
| Orientamento | PS.LM35.IND012.2013-2014 |
| Anno Accademico | 2017/2018 |
| Crediti | 6 |
| Settore Scientifico Disciplinare | ICAR/05 |
| Anno | Primo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 48 |
| Attività formativa | Attività formative caratterizzanti |
| Docente | MARIA NADIA POSTORINO |
| Obiettivi | Il corso di Ingegneria dei sistemi di trasporto ha per oggetto lo studio del sistema di trasporto e del suo funzionamento derivante dall’interazione fra i diversi elementi che lo costituiscono. I sistemi di trasporto sono composti da numerosi elementi che si influenzano in modo diretto ed indiretto, spesso non lineare, con numerose interazioni e retroazioni. Il corso si propone di fornire gli strumenti di base per la simulazione e la progettazione funzionale del sistema dei trasporti attraverso la modellazione della domanda e offerta di trasporto e delle loro interazioni. |
| Programma | Il concetto di sistema di trasporto – Il sottosistema di offerta e il sottosistema di domanda - La rappresentazione topologica dell’offerta di trasporto – Grafi – proprietà principali dei grafi – Generalità sulle funzioni di costo d’arco e rete di trasporto Il concetto di percorso – La matrice di incidenza archi-percorso – Forward star – Costi d’arco e di percorso - Funzioni di costo congestionate e non, separabili e non La domanda di trasporto – Variabilità spaziale e temporale – Area di studio e zonizzazione Centroidi interni ed esterni - La relazione domanda-costo e l’elasticità della domanda – il modello di domanda a stadi - Il concetto di flusso d’arco e di percorso - Variabili di stato: flussi d’arco e di percorso, costi d’arco e di percorso Teoria dell’utilità casuale – le ipotesi iniziali – utilità sistematica e residuo aleatorio – cause di errore – le variabili rilevanti –modelli deterministici e stocastici – la probabilità di scelta Il modello Logit – le proprietà principali del modello Logit – la stabilità della variabile di Gumble rispetto alla massimizzazione - Effetti dell’ipotesi di indipendenza dei residui sul calcolo delle probabilità di scelta – la proprietà IIA - Il modello Nested-Logit – il raggruppamento delle alternative simili - struttura dell’albero di scelta e individuazione dei parametri caratteristici – matrice varianza/covarianza per un modello Nested-Logit - Il modello Probit – caratteristiche generali – la struttura della matrice varianza-covarianza – Stima delle probabilità di scelta Probit – Metodo Montecarlo – generazione dei residui aleatori per l’applicazione del metodo Sottomodello di emissione degli spostamento – La stima del coefficiente medio di emissione – Approccio deterministico e stocastico – Specificazione di un modello stocastico di frequenza degli spostamenti - Sottomodello di distribuzione degli spostamenti – Le variabili rilevanti – modelli di tipo gravitazionale – modelli di tipo stocastico: approccio per zona e per destinazione elementare Sottomodello di scelta modale – le alternative di scelta – le variabili rilevanti – alternative indipendenti e dipendenti e identificazione del modello di scelta - variabili generiche e specifiche dell’alternativa - Sottomodello di scelta del percorso – costruzione dell’insieme di scelta - criteri di generazione delle alternative di percorso – la sovrapposizione dei percorsi in ambito urbano Modelli comportamentali di scelta del percorso – Modello logit e campo di applicazione - modello C-logit e Probit Interazione domanda/offerta – formalizzazione del modello di assegnazione – le ipotesi sulle funzioni di costo e sul modello di scelta del percorso - Classificazione dei modelli di assegnazione – modelli a domanda elastica e costanti – modelli di carico della rete - modelli di equilibrio e di processo dinamico - La ricerca dei percorsi di costo minimo su una rete di trasporto –condizione di Belmann e algoritmo di Dijkstra - Assegnazione di carico della rete con modello di scelta del percorso deterministico - algoritmo AoN - Assegnazione di carico della rete con modello di scelta del percorso stocastico - enumerazione implicita o esplicita dei percorsi – Modello di scelta del percorso Probit e algoritmo Montecarlo - Il problema dell’assegnazione di equilibrio – modelli di punto fisso - formalizzazione del Deterministic User Equilibrium (DUE) - Diseguaglianza variazionale e problema di ottimo equivalente – le condizioni per l’esistenza e l’unicità della soluzione DUE - Algoritmo di Frank-Wolfe per la soluzione di un problema DUE - Verifica della congruenza tra soluzione dell’algoritmo e problema DUE - Esempio applicativo dell’algoritmo di Frank-Wolfe ad un caso test - Formalizzazione dello Stochastic User Equilibrium (SUE) – condizioni di esistenza e unicità del problema SUE - Formulazione di un problema di ottimo equivalente per la soluzione di un problema SUE - Algoritmo MSA per la soluzione di un problema SUE - Verifica della congruenza tra soluzione dell’algoritmo e problema SUE Indagini campionarie di tipo RP e SP - I dati campionari – campionamento casuale semplice – schede di indagine e tipologia di indagine – dati di tipo RP e loro uso - Stima diretta della domanda - Stima campionaria della domanda – campionamento casuale semplice e stratificato – lo stimatore della domanda – limiti di confidenza - La calibrazione di un modello di domanda – la funzione di likelihood – il metodo della massima verosimiglianza per la stima dei parametri incogniti - l’algoritmo di gradiente - La validazione del modello di domanda – test formali e informali sui coefficienti – test di nullità dei parametri e statistiche di goodness-of-fit - La correzione della matrice da conteggi di flusso di traffico – Esplicitazione della matrice di assegnazione a partire dal modello di assegnazione - Formulazione del problema generale di correzione della domanda a partire da una domanda nota e dai conteggi di flusso di traffico - Stimatore GLS e algoritmo di gradiente proiettato per la soluzione del problema di correzione della matrice di domanda da conteggi di flussi di traffico - La scelta dei rami di conteggio – il criterio di copertura della matrice O/D - Indipendenza dei rami, flusso massimo e percentuale d’uso del ramo per una coppia O/D Esercitazione/Laboratorio Le fasi della pianificazione - l’individuazione del sistema territoriale e dell’area di studio - Individuazione delle zone di traffico utilizzando i dati delle particelle censuarie – i centroidi interni - Posizionamento dei centroidi esterni – Grafo del trasporto individuale e funzioni di costo per tipologia d’arco - Funzioni per archi stradali urbani ed extraurbani - la funzione di Doherty per intersezioni semaforizzate – esempi applicativi - Rappresentazione dell’offerta di trasporto collettivo – esempio applicativo - La matrice di domanda – Domanda interna, di scambio e di attraversamento - Esempi applicativi - Stima della domanda emessa da ogni zona di traffico - Stima delle percentuali di distribuzione – domanda origine/destinazione - Esempi applicativi di stima della domanda origine/destinazione per un caso test - Estrazione del grafo della rete di trasporto privato per un sistema reale – schema minimo di rete – costruzione della rete di trasporto collettivo - Esempi applicativi della costruzione del grafo dell’offerta di trasporto - Algoritmo di Djikstra per la ricerca del percorso di costo minimo – applicazione ad un caso test - Applicazione del modello di scelta modale ad un caso test – Esempi di assegnazione AoN e SNL ad una rete test - Esempio di calcolo delle percentuali di scelta del percorso su una rete test utilizzando un modello C-Logit L’esame consiste in una prova scritta teorico-applicativa. Sono oggetto della prova scritta un congruo numero di quesiti inerenti i contenuti del corso, come indicato nel programma. L’obiettivo della prova è di valutare le conoscenze acquisite e la capacità di applicare tale conoscenza in ambito professionale utilizzando un approccio di sistema che permetta di unire alla progettazione funzionale del singolo elemento l’analisi della rete di trasporto e degli effetti prodotti. Dettaglio prova d’esame: La prova d'esame si articola in 3 quesiti ciascuno composto da 2-4 domande teoriche/pratiche del tutto analoghe a domande di un esame orale. Ai singoli quesiti non è assegnato alcun punteggio in particolare, perchè la valutazione dell'elaborato è complessiva. |
| Testi docente | Oltre gli appunti delle lezioni, autonomamente redatti dagli studenti, per lo studio è consigliata la consultazione dei seguenti testi: Cascetta E. (2006) “Modelli per i Sistemi di Trasporto. Teoria ed applicazioni”, UTET, Italia. Di Gangi M., Postorino M.N. (2005) “Modelli e procedure per l'analisi dei sistemi di trasporto : esercizi ed applicazioni”, FrancoAngeli, Italia. Da consultare per ulteriori approfondimenti Postorino M.N. (2009). “Introduzione alla pianificazione del sistema di trasporto aereo”, FrancoAngeli. Cascetta E. (2001) “Transportation systems engineering: theory and methods”, Kluwer Academic Press, Dordrecht, The Netherlands. |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | Sì |
| Valutazione prova scritta | Sì |
| Valutazione prova orale | No |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | No |
| Prova pratica | No |
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