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MODELLO DI SIMULAZIONE DEL TRAFFICO
Uno strumento importante a supporto delle scelte progettuali e pianificatorie
Dal 1995 il Centro Studi PIM, nell’ambito delle ricerche sulla mobilità, si avvale di un modello di macro-simulazione del traffico privato: CUBE-TRIPS, ora convertito nella nuova applicazione CUBE-VOYAGER.
Il modello di simulazione è un software che distribuisce i flussi di traffico (domanda) sulla rete (offerta) e permette di analizzarne le condizioni (velocità di percorrenza, livelli di congestione, ecc.) e gli effetti indotti al variare dell’offerta e/o della domanda.
Il modello e le relative simulazioni sono un importante strumento di valutazione della risposta di una rete infrastrutturale, modellizzata come un grafo di archi e nodi, a dei cambiamenti introdotti da modifiche dell’offerta infrastrutturale stessa o del sistema socio-economico-urbanistico, fornendo un importante contributo nelle decisioni tecniche e politiche in merito al sistema della mobilità di un territorio.
Gli output di un modello di simulazione vengono infatti utilizzati in pianificazioni e programmazioni territoriali di diversa scala, in studi di fattibilità di opere infrastrutturali (come aiuto nella scelta della migliore soluzione progettuale), a supporto di studi in ambito sovracomunale inerenti l’ambiente, il territorio e la mobilità, ovvero negli studi e valutazioni di impatto ambientale. Le simulazioni non solo sono fondamentali per la valutazione del potere attrattivo di una nuova infrastruttura, ma anche e soprattutto nella stima degli effetti indotti (in particolare per quanto riguarda le diminuzioni di traffico) sulla rete secondaria esistente, come ad esempio per effetto della realizzazione di una variante di bypass dell’urbanizzato. Svolgono un ruolo importante anche per la stima degli effetti indotti da una domanda di trasporto aggiuntiva alla domanda attuale sulla rete infrastrutturale.
Essenziale per ottenere una valida simulazione è sempre la buona qualità dei dati in ingresso al sistema, quali il grafo di rete e la matrice di domanda di trasporto, che devono presentare sia un dettaglio di rappresentazione/informazione congruo rispetto all’area, sia dello stesso ordine di grandezza.
Il modello in uso presso il Centro Studi PIM è caratterizzato da un grafo che interessa l’area della regione urbana milanese, estendendosi da ovest verso est nella fascia territoriale compresa fra i fiumi Ticino e Serio e da nord verso sud dalle città di Varese, Como, Lecco a quelle di Lodi e Vigevano.
Per la rete esistente e per lo scenario futuro di progetto, il Centro Studi PIM ha elaborato specifici grafi di rete e matrici degli spostamenti associate (soglie temporali 2011, 2015, 2020), in continuo aggiornamento ed espansione. L’offerta infrastrutturale (maglia autostradale, statale, provinciale e strade di ordine inferiore per i collegamenti di determinate aree urbanizzate) è rappresentata nel grafo da archi che riproducono i tratti stradali, caratterizzati in relazione a parametri tecnico-funzionali (lunghezza, velocità, capacità, curva di deflusso ed eventuale pedaggiamento) e da nodi che schematizzano le intersezioni.
Nel corso degli anni la conoscenza diretta del territorio da parte del Centro Studi PIM, le banche dati disponibili e in continuo aggiornamento (basi cartografiche, foto satellitari, il database delle opere infrastrutturali in progetto, l’entità dei pedaggi autostradali per le diverse tratte, ecc.), i sopraluoghi e le ricerche specifiche, in particolare quelle relative alla mobilità (PUM, PGTU, Studi di Fattibilità, ed anche PGT) hanno permesso di affinare progressivamente le caratteristiche e la classificazione gerarchico-prestazionale degli archi e di migliorare il livello di dettaglio del grafo (scenario attuale e scenari di progetto).
Analogamente e parallelamente anche la zonizzazione del grafo e la matrice associata degli spostamenti (veicoli privati), grazie al continuo apporto di informazioni presenti nelle banche dati prima citate alle quali occorre aggiungere l’apporto fondamentale fornito da quelle relative alla mobilità (la matrice Istat 2001, la matrice Regionale - indagine O/D 2002 -, i dati di altre indagini O/D eseguite sulla rete autostradale e ordinaria, i rilievi di traffico, ecc.), sono state progressivamente affinate e aggiornate nel corso degli anni attraverso specifici processi di stima.
La matrice è, inoltre, sottoposta a verifiche di congruenza fra le realtà territoriali (popolazione e addetti) e l’entità delle relazioni in origine/destinazione associate e a progressivi affinamenti e aggiornamenti.
L’elaborazione delle matrici future (soglie temporali 2015 e 2020), partendo dalla matrice attuale, ha, inoltre, richiesto l’effettuazione della stima dell’evoluzione della domanda di mobilità privata, tenendo in considerazione non solo il trend evolutivo dei flussi di traffico, ma anche gli sviluppi dell’offerta di trasporto su ferro e le previsioni insediative, in particolare delle grandi funzioni metropolitane generatrici di traffico.
La simulazione è prodotta dall’interazione tra il grafo di rete e la matrice di domanda di spostamento nel processo di assegnazione, costituito dalla ricerca del percorso ottimale di ciascun viaggio. Si calcolano, quindi, i flussi di traffico stimati sulla rete, le velocità medie di percorrenza di ciascuna tratta e le condizioni di saturazione delle strade, che portano a definire il livello di congestione e il livello di servizio stimato sulla rete nello scenario simulato.
Tali risultati, con riferimento allo scenario attuale, vengono confrontati con i dati reali misurati (rilievi di traffico, tempi di percorrenza, ecc.) al fine di verificarne ulteriormente il grado di affidabilità; mentre quelli relativi agli scenari di progetto forniscono elementi indispensabili a supporto delle scelte progettuali e pianificatorie.
In altri due articoli di questa Newsletter, verrà brevemente illustrato il modo in cui il modello di simulazione in dotazione al Centro Studi PIM risulta uno strumento fondamentale sia nell’orientare le scelte progettuali di importanti infrastrutture della mobilità sia per stimare i loro effetti sul sistema viario locale, per aiutare i Comuni a compiere scelte coerenti col nuovo quadro sovracomunale.
Immagine: “Grafo rete stradale – Scenario di progetto 2015”, Centro Studi PIM, febbraio 2012.
