Modelli di traffico per la formazione della congestione su una rete stradale

A partire dagli anni ’50 furono sviluppati numerosi modelli con l’intento di studiare i fenomeni connessi al traffico. Alcuni di essi riuscirono non solo a spiegare i fenomeni per i quali erano stati ideati ma misero in evidenza altre caratteristiche tipiche dei sistemi dinamici, come la presenza di cicli di isteresi e cambiamenti nella distribuzione dei tempi di percorrenza in situazioni di congestione. Questo lavoro si propone di verificare la validità di un modello semplificato ideato per mettere in luce i comportamenti tipici di un sistema di traffico, in particolare le congestioni che si vengono a creare sulla rete stradale. Tale modello è stato implementato per mezzo della libreria C++ Traffic Flow Dynamics Model, reperibile al link https://github.com/Grufoony/TrafficFlowDynamicsModel. Ai fini dello studio sono stati utilizzati i Diagrammi Fondamentali Macroscopici, particolari diagrammi che mettono in relazione gli osservabili principali di un network stradale quali velocità, densità e flusso. Variando il carico immesso nella rete stradale è stato possibile studiare il sistema in diversi regimi: carico costante, carico piccato e carico periodico. Mediante questi studi sono emerse diverse proprietà tipiche di ogni regime e, per alcuni di essi, è stata verificate e giustificate la presenza di uno o più cicli di isteresi. In ultimo è stata effettuata una breve analisi ad-hoc volta a evidenziare i cambiamenti nella distribuzione dei tempi di percorrenza in relazione al regime di traffico considerato.

Planning Processes for Transport Solutions An Application To the City of Bologna

Mathematical models and the involved methods applied to real contexts are essential tools for designing and evaluating solutions concerning physical elements and/or organizational components of transportation systems. To deal with this, the systems engineering approach is used, which considers the relationships among the transportation system elements and their performances. This approach allows quantifying the effects of transportation projects by taking into account the intrinsic complexity of the transportation system and then assessing the effects of solutions to solve – or mitigate – transportation problems. This thesis focuses on the application of the transport system engineering approach to a real city – Bologna, in northern Italy – in order to: 1. simulate the current transportation system conditions (status quo); 2. compare and assess the results obtained by two different approaches for simulating the link traffic flows on the road transportation network and their related impacts (externalities) 3. identify potential solutions to solve critical aspects, particularly in terms of traffic flow congestion and related environmental impacts (findings)