Modelli GIS e Visualizzazione di Processi Dinamici per Reti di Traffico
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Beschreibung
Negli ultimi decenni la mobilità e il traffico sono diventati temi di grande attualità. In Svizzera, come in tutta la Comunità Europea, la capacità della rete stradale è giunta in alcuni punti ai suoi limiti e il rischio di congestione è sempre più tangibile e concreto, andando a ridurre fortemente la sicurezza e le prestazioni delle reti. Diventa pertanto prioritario e indispensabile analizzare il sistema di trasporto, al fine di trovare soluzioni adeguate per la sua pianificazione.
Pianificare significa analizzare la domanda di spostamento e strutturare l’offerta (infrastrutture e servizi) in modo da soddisfare le esigenze degli utenti. Gli interventi possono essere di natura diversa e appare evidente come alla continua domanda di spostamento non si possa rispondere unicamente con la costruzione di nuove infrastrutture. Il sistema dei trasporti necessita di un processo di ottimizzazione che
contribuisca a fluidificare il traffico e a garantire una buona accessibilità. Questi risultati possono essere ottenuti oltre che con la costruzione di nuove infrastrutture, anche grazie alla modifica di quelle già esistenti, organizzando e sincronizzando l’offerta dei sistemi di trasporto pubblico o privato, fino alla definizione di tariffe e orari di esecuzione del servizio pubblico.
Ricordiamo che lo spostamento nasce dalla necessità degli individui di svolgere delle attività in luoghi variamente localizzati sul territorio (lavoro, studio, svago, ecc.) che, in genere, hanno locazione diversa dal luogo di origine. La domanda di spostamento si manifesta sotto forma di traffico e può essere formalmente definita come il numero di utenti con determinate caratteristiche che usufruisce del servizio offerto da un sistema di trasporto in un periodo di riferimento prefissato.
Come suggerito dalla definizione stessa, pur forse semplificando parzialmente il fenomeno, la domanda di spostamento e i conseguenti flussi di traffico sono contraddistinti per luogo di origine e di destinazione (caratterizzazione spaziale), per intervallo di tempo di riferimento (caratterizzazione temporale) e per motivi di spostamento, numero e classi di utenti (caratterizzazione socioeconomica).
I diversi aspetti legati all’analisi della domanda di spostamento e dei flussi di traffico hanno suggerito e determinato un approfondito esame delle possibili applicazioni e relativi vantaggi dei Sistemi Informativi Geografici (GIS) nel settore dei trasporti. A tale proposito, ricordiamo come la tecnologia GIS sia in grado di integrare in un unico ambiente le più comuni operazioni legate all’uso di una banca dati (interrogazioni, analisi statistiche) con i benefici dell’analisi spaziale. Secondo Bartelme (2000), “i GIS rappresentano una concezione logica in base alla quale il personale responsabile utilizza e organizza le componenti tecniche e metodologiche per gestire, analizzare e diffondere informazioni con riferimento spaziale”.
Pur essendo la pianificazione dei sistemi di trasporto diventata un compito ormai tradizionale nell’ambito dell’ingegneria dei trasporti, negli ultimi anni la ricerca dedicata all’analisi di problemi legati al traffico ha continuato a svilupparsi in maniera notevole. Spesso però le grandissime quantità di dati prodotte mancano di uno strumento che ne permetta la gestione e la visualizzazione, aspetto che spesso riduce l’utilità di molte ricerche. In questo lavoro di tesi si è affrontato proprio questo argomento, andando a trattare i temi della modellizzazione e della visualizzazione dei dati, ritenendoli elementi preziosi per una corretta analisi e interpretazione dell’informazione.
Sono state analizzate alcune problematiche fondamentali riguardanti i flussi di traffico, in particolar modo l’aspetto dinamico-temporale del fenomeno. In questo contesto, i GIS sono stati proposti e utilizzati come strumento risolutivo, dimostrando ancora una volta la loro efficacia nell’analisi numerica, nella visualizzazione e nella capacità di combinare e di beneficiare di entrambi gli aspetti. Si è inoltre sviluppata nel corso del lavoro, la curiosità di conoscere di più e meglio gli strumenti utilizzati, sia dal punto di vista tecnico che delle possibili applicazioni.
Il lavoro di tesi è strutturato in cinque capitoli. I primi due sono principalmente descrittivi, mentre i restanti tre capitoli riportano alcuni esempi pratici, dove i GIS sono riusciti a portare il loro contributo per l’analisi e la visualizzazione dei dati riguardanti il traffico.
Per la parte applicativa della tesi è stato scelto il contesto svizzero. I motivi sono stati in parte suggerti dalla collaborazione con l’Istituto di Pianificazione dei Trasporti del Politecnico di Zurigo (IVT) e quindi dalla disponibilità dei dati da loro offerta. Un altro aspetto che ha favorito e suggerito la scelta è stato dettato dal fatto che il territorio svizzero con le sue infrastrutture e la sua orografia fornisce una rilevante rappresentatività del fenomeno traffico, oltre a un’ampia varietà di contesti (urbano, periurbano e interurbano). Queste caratteristiche fanno sì che le applicazioni sviluppate possano essere adottate anche per altre realtà geografiche.
Il primo capitolo presenta una panoramica sulla situazione attuale del traffico in Svizzera, delineandone le caratteristiche principali e identificandone le aree a maggiore concentrazione, allo scopo di poter inquadrare e contestualizzare le applicazioni sviluppate durante il lavoro.
Il secondo capitolo si propone di descrivere le caratteristiche e le componenti principali dei GIS con riferimento al settore dei trasporti, dalla modellizzazione dei dati alla descrizione delle funzioni di analisi, concentrandosi in particolar modo sulle tematiche trattate nei capitoli successivi.
Nei successivi capitoli applicativi sono state opportunamente scelte tre tematiche atte a dimostrare il potenziale impiego dei GIS nel settore dei trasporti.
Nel terzo capitolo si sono approfonditi gli aspetti della modellizzazione dei dati e della visualizzazione delle informazioni riguardanti il traffico, illustrando alcuni metodi messi a punto per la visualizzazione statica e dinamica di dati riguardanti la mobilità giornaliera.
Nel quarto capitolo è proposta una panoramica dei servizi di infomobilità e si descrive un approccio di routing dinamico studiato per l’aggiornamento dei dati di traffico in tempo reale per la realtà svizzera.
Infine, il quinto capitolo presenta un’applicazione che consente la realizzazione delle cosiddette carte del tempo, discutendo la costruzione di una serie di carte prodotte per la Svizzera che documentano il “restringimento” del paese dal 1950 ad oggi. Si descrivono i dati utilizzati ed il modello matematico impiegato per il rescaling necessario.
Autor*in
Claudia Dolci
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