Metodologie di progettazione delle reti feeder del trasporto pubblico

Abstract

Durante la ricerca esposta nella presente tesi è stato sviluppato un modello per la progettazione di reti feeder del trasporto pubblico, ossia quei servizi specifici in grado di offrire un collegamento tra le stazioni della rete portante (ferroviaria e metropolitana) e le aree circostanti in ambito urbano. L'obiettivo principale della ricerca è la definizione di una metodologia in grado di risolvere contemporaneamente i problemi di routing e scheduling in un caso reale su vasta scala, generando quindi i set di percorsi e frequenze della rete di adduzione ottima. La procedura è articolata in tre sottomodelli principali, strettamente connessi e consequenziali: nel primo, viene completata la caratterizzazione delle aree di intervento, identificando stazioni e zone di traffico da servire; nella seconda fase, invece, un algoritmo euristico per la costruzione dei percorsi (HRGA) consente la generazione di due set complementari di percorsi ammissibili, al fine di garantire un buon compromesso tra massimizzazione della copertura del servizio nell'area di intervento e minimizzazione dei costi totali associati al trasporto. In particolare, il primo è un set di percorsi circolari, generati attraverso la risoluzione del Travelling Salesman Problem, i quali consentono la connessione tra la stazione della rete portante identificata come centro di trasbordo e le zone di traffico con maggiore livello di domanda generata e attratta. Il secondo set di percorsi ammissibili, ottenuti attraverso il K-shortest path algorithm, invece, mira allo sviluppo di linee di adduzione più dirette, in grado di favorire un efficace ed efficiente integrazione tra le modalità di trasporto su ferro e su gomma. L'insieme di tutti i percorsi ammissibili rappresenta quindi il dato di input principale del terzo sottomodello, nel quale un Algoritmo Genetico è implementato per il calcolo del set di percorsi e frequenze associate che costituiscono la rete ottima, o per meglio dire "ottimale". Tale procedura di ottimizzazione è stata ottenuta misurando le performance delle possibili soluzioni attraverso due differenti criteri di assegnazione: optimal strategies e vincolo di capacità. La procedura, così strutturata, è stata infine applicata al caso studio reale di Roma, al fine di verificare la sua robustezza e affidabilità e l'efficacia rispetto alle reti esistenti, anche su casi di grandi dimensioni.