Date post: | 02-May-2015 |
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Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione
Impatti dei sistemi di trasporto e pianificazione integrata
Emanuele Negrenti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Contenuti
• 1. Introduzione• 2. Impatti in aree urbane• 3. Impatti in reti extraurbane• 4. Pianificazione Integrata
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
1. Introduzione
• I sistemi di trasporto hanno numerosi impatti sulla realtà circostante
• I principali impatti normalmente considerati sono:– Consumi energetici e costi– Emissioni inquinanti, rumore, incidenti– Effetti su salute, edifici e monumenti, eco-
ambienti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
1.1 quantificare gli impatti
• Tali impatti devono essere quantificati, tramite misure dirette o uso di modelli di calcolo
• La quantificazione è necessaria per monitorare il sistema, per valutare l’efficacia di politiche ed interventi, per pianificare future azioni sul sistema
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
1.2 principali variabili in gioco
• Flussi di traffico (veicoli/ora) e velocità (Km/h)• Composizione della flotta (%)• Parametri della rete (lunghezze, pendenze…)• Consumi di combustibile (ton/anno)• Consumi energetici (Kwh)• Emissioni inquinanti (Kg/h o ton/anno)• Livelli acustici (dB)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
2. Impatti in aree urbane
• Gli Impatti in aree urbane hanno oggi grande rilevanza sociale, economica ed ambientale a causa di:– Elevati livelli di congestione– Elevati consumi ed emissioni inquinanti– Elevati livelli di rumore e di inquinamento
atmosferico– Inaccettabile numerosità degli incidenti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
2.1 Impatti Urbani - Elementi caratteristici
• Nelle aree urbane si osserva in generale:– Traffico elevato nelle ore ‘di punta’– Velocità basse e consumi elevati– Forti emissioni di polveri e composti organici– Estese aree con livelli di inquinamento e di rumore
pericolosi per la salute– Alta incidentalità e modesto uso delle precauzioni
disponibili (casco, cinture, guida prudente)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Consumi ed Emissioni inquinanti
• Dipendono dalla velocità (cinematica) del veicolo, dalla temperatura del motore, e da altri fattori (pendenza stradale, età, manutenzione, carico)
• Vengono forniti per un elevato numero di ‘categorie’ veicolari (es. auto, Euro 3, cc tra 1400 e 2000)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
2.2 PROGETTO TEE (Transport Energy Environment)
• SVILUPPO E SPERIMENTAZIONE DI UN MODELLO SOFTWARE DI IMPATTO DEI TRASPORTI DI ELEVATA ACCURATEZZA E RISOLUZIONE SPAZIO TEMPORALE
• INTERFACCIAMENTO CON QUALSIASI MODELLO DI TRAFFICO
• FLESSIBILITA’ NELLA DESCRIZIONE DELLA CINEMATICA VEICOLARE, DELLA COMPOSIZIONE FLOTTA E DEI FLUSSI DI TRAFFICO
• USO DI DIVERSI ‘DATABASE’ EMISSIVI
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
CODICE TEE – LA STORIA
• 1997 – PRIMA IMPLEMENTAZIONE ATAF FIRENZE (JUPITER PROJECT)
• 1998 – KINEMATICS CORRECTION FUNCTIONS (ESTEEM PROJECT – TEST IN ROMA, BRUXELLES, LIONE, LONDRA)
• 1999 – CICLI DI VELOCITA’ ED EMISSIONI ISTANTANEE (SAVE HESAID PROJECT)
• 2002 – ISHTAR TEE PER STA – ROMA (NUOVA KCF E DRAFT PARKING MODEL)
• 2004 – TEE 2004 PER 7 CITTA’ PROGETTO ISHTAR• 2005 TEE PARKING MODEL (HEARTS PROJECT, CASE STUDY
FIRENZE)• 2006 IMPLEMENTAZIONE IN GENOVA• 2007 – 2008 NUOVO PIANO DI SVILUPPO
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE 2005 – OBIETTIVI RAGGIUNTI
• FLESSIILITA’ CINEMATICA (vel.media, ciclo velocità, kinematics correction function)
• MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI e relativi flussi in ed out (t-search, v-search….)
• Differenti opzioni per la % di veicoli freddi• Emissioni evaporative connesse con il modello di
parcheggio• EMISSIONI RUMORE• ACCADIMENTO INCIDENTI
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE : FLUSSI DI TRAFFICO
• ‘TRANSITO’ : veicoli che entrano ed escono dal tratto stradale
• PARCHEGGIANTI ed INSERENTI : veicoli che entrano o lasciano le aree di parcheggio
• >>>>>> Questa distinzione permette di modellare le differenti ‘cinematiche’ dei veicoli nei tre tipi di flusso.
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
CINEMATICA dei FLUSSI in TRANSITO
OPZIONI:– MODELLO VELOCITA’ MEDIA;– MODELLO CICLO VELOCITA’ SEMPLIFICATO;– MODELLO CICLO VELOCITA’ DETTAGLIATO– MODELLO ‘KINEMATICS CORRECTION FUNCTION
(KCF)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
metodologia KCF (1)
CICLO DI GUIDA SEMPLIFICATO• RICOSTRUITO TRAMITE CALCOLO DI:
– FRAZIONI DI TEMPO DELLE FASI CINEMATICHE:
CRUISE, ACCELER., DECELER., IDLING
– NUMERO DI ACCELERAZIONI E DI STOP • IN FUNZIONE DI:
– VELOCITÀ MEDIA– DENSITA’= flusso/velocità [veh/km]– TEMPO DI VERDE AL SEMAFORO
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
metodologia KCF (2)FRAZIONI DI TEMPO DELLE FASI CINEMATICHE
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Normalized Traffic Density
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Time Fraction
CRUISE
ACCEL./DECEL.
IDLING
MFTA
MDA MDI
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
‘KCF’ - SENSIBILITA’ ALLA DENSITA’ DI TRAFFICO
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Kcf
density
CO
COV
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione IntegrataFare clic per inserire il Titolo della presentazione
Viale LIBIA - CO: calculated vs measured from 5/ 11/ 02 to 14/ 11/ 02 (only working days)
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
calulated
measured
DIFFERENZE TRA CONCENTRAZIONI DI CO MISURATE E CONCENTRAZIONI CALCULATE CON SW TEE –ADMS
(fonte STA – Progetto V PQ ISHTAR)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Viale LIBIA - CO analysis from 5/ 11/ 02 to 14/ 11/ 02 (only working days)
R2 = 0,8459
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7calculated
measu
red
DIFFERENZE TRA CONCENTRAZIONI DI CO MISURATE E CONCENTRAZIONI CALCULATE CON SW TEE –ADMS
(fonte STA – Progetto V PQ ISHTAR)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE 2005 in Florence
11/ 02/2003 - C O
0. 0
0. 5
1. 0
1. 5
2. 0
2. 5
3. 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
hour
me
an
con
ce
ntra
tion
s o
f bo
th s
ide
re
cep
tors
(m
g/m
³)
KC F (daily average 0.9 m g/ m ³)
VM (da ily average 0.3 m g/ m ³)
m onitoring s tation (dai ly average 1.2 m g/m ³)
Figura : concentrazioni orarie di CO (Febbraio 2003) misurate (rosso) e quelle modellate con software OSPM e TEE (con KCF fucsia, con la sola velocità media in blu) – fonte progetto V PQ HEARTS – WP2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE 2005 in Florence
10/06/2003 - CO
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
hour
me
an
co
nc
en
tra
tio
ns
of
bo
th s
ide
re
ce
pto
rs
(mg
/m³)
KCF (daily average 1.3 mg/m³)
VM (daily average 0.5 mg/m³)
monitoring station (daily average 1.2 mg/m³)
Figura concentrazioni orarie di CO (GIUGNO 2003) misurate (rosso) e quelle modellate con software OSPM e TEE (con KCF fucsia, con la sola velocità media in blu) – fonte progetto V PQ HEARTS – WP2
:.
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI
Parking Cycle
Speed (km/h)
search
Time
exit
Drive
Inserting Cycle
Acceleration to cruise speed
Speed (km/h)
Time
CICLO DI PARCHEGGIO:CICLO DI PARCHEGGIO:• FASI:FASI: Deceleraz., Ricerca, Parcheggio
CICLO DI INSERIMENTO:CICLO DI INSERIMENTO:• FASI:FASI: Warm Up, Uscita, Inserimento
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Searching Speed & Link Flow Speed (TEE 2005)
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
R2=0.9124
R2=0.8794
R2=0.9303
ocRate 70%
ocRate 90%
ocRate 99%
Velocità del Flusso in Transito
Velocità di Ricerca(km/h)
Fonte HEARTS Project WP2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Tempo di Ricerca parcheggio per diverse densità di traffico
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
200.00
90.00 100.00% di occupazione parcheggio
T s
earc
h (
sec)
104
78
52
39
26
13
Density of link
Fonte HEARTS Project WP2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
CODICE ‘TEE’ : ALTRI IMPATTI
• EMISSIONI di RUMORE: – MODELLO NMPB su correlazioni della ‘GUIDE DE
BRUIT’– CALCOLA IL LIVELLO DI EMISSIONE SONORA
PRODOTTO DAL FLUSSO DI TRAFFICO IN FUNZIONE DI: VELOCITA’ MEDIA, TIPO DI LINK, 2 CAT. VEICOLARI (LIGHT/HEAVY)
• ACCADIMENTO INCIDENTI:– FORMULE DI INRETS da adattamento MODELLO
DEL TRL (UK)– CALCOLA IL NUMERO DI INCIDENTI VEH-VEH E
VEH-PED IN FUNZIONE DEL FLUSSI DI TRAFFICO E DELLA DENSITA’ DEI PEDONI IN ATTRAVERSAMENTO
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
3. Impatti in reti extraurbane
• Anche gli Impatti delle reti extraurbane (strada, ferro, acqua, aria) hanno oggi grande rilevanza sociale, economica ed ambientale a causa di:– Elevati livelli di congestione– Elevati consumi ed emissioni inquinanti– Elevati livelli di ‘gas serra’– Inaccettabile numerosità e gravità degli
incidenti (strada)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
3.1 elementi caratteristici
• Nelle reti extraurbane si osserva in generale:– Traffico elevato nelle ore ‘di punta’ (strada, ferro, aria)– Elevati flussi di passeggeri e merci su strada– Forti emissioni di polveri e ossidi di azoto– Specifiche aree con livelli di inquinamento e di rumore
pericolosi per la salute (strada, aeroporti, porti)– Alta mortalità e modesto uso delle precauzioni
disponibili (cinture, guida prudente)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
COMMUTE PROJECT
Common Methodology
for Multi-Modal Transport
Environmental Impact Assessment
Strategic Research Programme of
E.U. DGVII “TRANSPORT”
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI - STRADA
• Emissioni basate su velocità media
• Effetto partenze a freddo come funzione moltiplicativa
• Circa 200 tipi di categorie veicolari
• Importanza della pendenza e del carico per i mezzi commerciali
• Nodi della rete : città
• Rami della rete : autostrade e strade principali
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI – RETE AEREA
• Oltre 30 tipi di aereo (dai turbo-elica al B747s
• Missione di volo divisa in condizioni operative standard: taxi out, take off (decollo), climb out, climb (ascesa), cruise(crociera), descent, approach, taxi in
• Fattori di emissione per tali fasi
• Distinzione tra emissioni in volo ed emissioni in prossimità degli aeroporti
• Nodi : aeroporti
• Rotte : variabili (meteo)
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MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI – RETE FERROVIARIA
•4 classi di treni (urbano, merci, TAV, altri)
•Consumi basati su velocità media e massima, numero di fermate, peso del treno.
•Emissioni basate sui consumi
•Elettrici e Diesel
•Rilevanza delle ‘fuel life cycle emissions’ (treni elettrici)
•Nodi della rete : città
•Rami della rete : linee ferroviarie
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI – RETE su ACQUA
•80 categorie di navi (combinazioni di ‘tipo’ e ‘taglia’
•Consumi basati su Velocità media e Gross Tonnage (peso lordo)
•Dati Traffico : Numero di navi per ciascuna categoria
•Emissioni basate sui consumi
•nodi : porti
•rami : rotte tra porti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
RETI EXTRA-URBANE - RUMORE ed INCIDENTI
• Approccio per il rumore nei 4 modi : un valore medio e dei fattori correttivi per la composizione di flotta e la distanza dal ramo della rete.
• Numero Incidenti : basato su esposizione (veicoli-km) e
fattori di rischio statistici.
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COMMUTE Example of map with analysis of NOx emissions
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
COMMUTE : map with analysis of CO2 emissions
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
4. Pianificazione Integrata
• Integrare l’analisi del sistema trasporti con l’analisi dei vari impatti associati:– Consumi energetici– Emissioni inquinanti– Rumore– Incidenti– Danni alla salute, ai monumenti, agli edifici
Energy, Environment and Sustainable Development
Key Actions: The city of tomorrow and cultural
heritage
Fifth framework programme of the European Community for
research, technological development and
demonstration activities (1998-2002)
Coordinated by : Emanuele NEGRENTI ENEA
ISHTAR : Integrated Software for Health, Transport Efficiency, and Artistic Heritage
Recovery
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Architettura della suite ISHTAR : tool integrato per la pianificazione urbana e la mobilità sostenibile
USER
INTERFACE
ISHTAR DATABASE ISHTAR GIS
PoliciesAnd
ReactionsModule
PoliciesAnd
ReactionsModule
TransportModule
TransportModule
Directs ImpactsDirects Impacts
AQ and Noise
AQ and Noise
Health EffectsHealth Effects
Monuments Damage
Monuments Damage
Overall Policy
Analysis
Overall Policy
Analysis
ISHTAR SUITE MANAGER-
SW connector
SW connector
commands
input - output
SW connector
SW connector
SW connector
SW connector
SW connector
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Main INPUT datacity areas
population data
meteo data
geographical data infrastructure /buildings
link geometry,buildings,location of specific points/areas
other sources of pollution
Urban policiesSWP1
Traffic modelsSWP2
Emission/cons. + noise + safety
model SWP3
Dispersion model SWP4
Health Impact model SWP6
Impacts/monuments SWP7
surfaces of monuments / buildings
Policies Analysis SWP9
geographical data residence/work
population movements, habits, time activities
pollutant emission,fuel consumption,noise, safety
quantities/ link/ time periods
Emissions maps
OUTPUT
emission factors
city traffic parameters
traffic profiles,fleet compositionfleet age
networklinks, nodeslink characteristics (slope, length, altitude)
traffic data /link/time periods
maps of traffic
OD matrices
maps of population movements
concentrations,noise
quantities/ spatial areas/ time periods
Map of pollution
pollutant doses / areas / time periods
doses /social groups / time periods,health risks/social groups
maps of doses, health risks / social groups
damages on monuments and artistic heritageThe ISHTAR Suite
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Suite ISHTAR : casi studio svolti
• Atene : autostrada per nuovo aeroporto• Bruxelles : limitazioni accesso in città• Graz : nuovo tunnel in centro• Grenoble : corsie dedicate al trasporto pubblico• Imola : alternative di layout nuova arteria• Parigi : giornata senz’auto• Roma : limitazione di traffico nell’anello
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Roma HEAVEN area – Velocità Veicoli sui rami della rete
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE – Output – emissioni di CO – Rosso = prima : Giallo = dopo
43Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Roma concentrazioni CO - Red= Before : Yellow = after
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR – Roma - Concentrazioni inquinanti e popolazione residente
45Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR suite - Caso studio di Roma : concentrazioni di PM10, popolazione ed esposizione
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
47Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Caso studio di Roma – livelli di rumore nel quartiere Parioli a livello suolo
48Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR – caso studio Roma - Effetti Salute PM10 - Years of Life Lost
49Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR Roma – Incidenti – ‘Years of Life Lost’
50Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR HIT – caso studio Roma – rumore – effetti
51Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR Caso studio Roma Danni ai monumenti esempio input output
ISHTAR - Caso studio Atene : mappe di rumore autostrada Attiki Odos
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ISHTAR - Caso studio Graz : concentrazione di PM10 prima e dopo la realizzazione del tunnel
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ISHTAR - Caso studio di Parigi: variazioni di traffico tra giorno normale e ‘car free day’
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Grazie per la vs attenzione !!
• Per ulteriori domande e informazioni– [email protected]– Uff. 06 3048 4112– Cell. 335 62 82 657