Obiettivi Formativi

In questo corso viene sviluppata la formalizzazione logico matematica del funzionamento astratto di un sistema domanda - offerta di trasporto. Vengono introdotti, infatti, gli elementi modellistici ed algoritmici che consentono di descrivere il funzionamento del sistema costituito dalla interazione tra i comportamenti di mobilità degli utenti, il sistema delle attività che producono le esigenze di mobilità, il servizio di trasporto che collega diversi punti del territorio.

Learning Goals

In this course the logical and mathematical formalization of the abstract operation of a supply - demand transportation system is developed. The modeling and algorithmic elements that describe the operation of the system, constituted by the interaction among users’ behavior, the system of activities producing mobility needs, transport service connecting different parts of the territory, are introduced.

Metodi didattici

Lezioni con esercitazioni

Teaching Methods

Lectures with exercises

Prerequisiti

Nessuno

Prerequisites

None

Verifiche dell'apprendimento

Presentazione dell'elaborato e colloquio orale

Assessment

Presentation of the course projectwork and oral examination

Programma del Corso

Lo sviluppo del corso si articola in tre parti successive, relative alla descrizione del sistema oggetto di studio, alla formulazione di un modello generale e delle sue particolarizzazioni, alla soluzione rispetto alle variabili endogene ed alla stima dei parametri esogeni, alle applicazioni. I principali temi del corso sono modelli matematici per la simulazione della domanda e dell’offerta di servizi di trasporto, modelli ed algoritmi per la simulazione della interazione della domanda-offerta (assegnazione alle reti), metodi ed algoritmi di stima della domanda. PARTE PRIMA: Il Sistema Definizione di sistema di trasporto - L'ingegneria dei sistemi di trasporto ed il processo di pianificazione - I livelli di pianificazione/progettazione degli interventi. PARTE SECONDA: La formulazione del modello I modelli del sistema di offerta di trasporto: La schematizzazione di un sistema di offerta di trasporto mediante una rete - Delimitazione dell'area di studio e zonizzazione - Metodi per l’estrazione del grafo - Funzioni di costo e di prestazione. I modelli di utilità casuale: Il modello Logit - Il modello Logit Nidificato - Il modello Probit. I modelli della domanda di trasporto Definizione e struttura generale dei modelli di domanda - Sistemi di modelli di utilità casuale per la domanda di trasporto - Il modello di emissione - Il modello di distribuzione - Il modello di ripartizione modale - Il modello di scelta del percorso. I modelli di interazione tra domanda ed offerta Classificazione dei modelli di assegnazione - Assegnazione a reti non congestionate - Assegnazione di equilibrio a reti congestionate con domanda rigida. PARTE TERZA: La soluzione del modello Il calcolo dei flussi in una rete di trasporto Algoritmi per il calcolo degli alberi dei minimi percorsi - Algoritmi per l’assegnazione deterministica su reti non congestionate - Algoritmi per l’assegnazione stocastica su reti non congestionate - Algoritmi per l’assegnazione di equilibrio. I metodi di stima della domanda di trasporto Stima diretta della domanda di trasporto - Calibrazione e verifica dei modelli di domanda - Correzione della matrice O/D attuale con l’uso di conteggi di traffico - Calibrazione dei parametri di un modello di domanda con l’uso di conteggi di traffico.

Course Syllabus

The course is divided into three successive parts, relating to the description of the system, the formulation of a general model and its particularization, the solution respect to the endogenous variables and the estimation of exogenous parameter, applications. The main topics of the course are mathematical models for the simulation of supply and demand, models and algorithms for the simulation of the interaction of supply and demand (assignment), methods and algorithms for estimating the demand. PART ONE: The System Definition of the transportation system - engineering of transport systems and planning process - Levels of planning / design of interventions. PART TWO: The formulation of the model The supply model: The description of supply through a network - Delimitation of the study area and zoning - Methods for the extraction of the graph - Cost and performance functions. The random utility models: Logit model - The Nested Logit model - The Probit model. Demand models. Definition and general structure of demand models – Simulating demand through a systems of random utility models - The emission model - The distribution model - The modal split model - The path choice model. Interaction between supply and demand classification of assignment models - Assignment to non-congested networks – Equilibrium assignment to congested networks with constant demand. PART THREE: The solution of the model The calculation of flows in a transportation network. Algorithms for the calculation of the minimum paths trees - deterministic algorithms for the assignment of non-congested networks - Algorithms for the assignment of stochastic non-congested networks - Algorithms for the equilibrium assignment. Methods to estimate transport demand. Direct estimation of transport demand - Calibration and verification of demand patterns - Correcting the O / D matrix using traffic counts - Calibration of parameters using traffic counts.