Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Tecnica ed economia dei trasporti

06CPFMX, 06CPFQA

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile - Torino
Corso di Laurea Magistrale in Pianificazione Territoriale, Urbanistica E Paesaggistico-Ambientale - Torino

Mutua

06CPFNE

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 50
Esercitazioni in aula 30
Tutoraggio 30
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Diana Marco Professore Associato ICAR/05 35 24 0 0 7
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/05 8 B - Caratterizzanti Ingegneria civile
2018/19
L’insegnamento intende fornire i fondamenti dell’analisi dei sistemi di trasporto attraverso la trattazione delle principali teorie che stanno alla base dell'economia, della tecnica, della pianificazione e della gestione dei sistemi di trasporto. Si configura pertanto come insegnamento formativo d’inquadramento generale sui sistemi di trasporto, analizzati oltre che sotto l’aspetto economico e normativo, anche mediante l'illustrazione delle loro principali caratteristiche tecniche. L’impianto dell’insegnamento, multidisciplinare e trasversale rispetto ad alcuni corsi di studio, vuole inoltre costituire per l’allievo un’occasione per prendere consapevolezza della necessità di un approccio integrato ai fini dell’acquisizione di capacità realmente operative nel campo dei trasporti. Parallelamente, le esercitazioni sono volte a sviluppare le competenze progettuali dell’allievo attraverso l’apprendimento delle tecniche di base necessarie per l’analisi dei sistemi di trasporto.
The goal of the subject is to provide students with the methodological foundations of transport systems analysis, through the coverage of the most important theories that are at the basis of the economic, technical, planning and management aspects related to transport systems. It can therefore be seen as a formative subject to give a general framework on transport systems, that are analysed through the explanation of their main technical characteristics, beyond considering the economic and legal viewpoint. The structure of the subject, that is multidisciplinary and offered across different degrees of Politecnico, is an occasion for students to raise their awareness on the need of an integrated approach in order to develop truly operational skills in the transport sector. In parallel, the solution of practical exercises targets the development of planning skills of the students through the learning of the basic techniques that are needed to analyse transport systems.
Le conoscenze acquisite attraverso l’insegnamento sono di tipo sia metodologico sia applicativo. Le conoscenze di tipo metodologico si basano sull’apprendimento di teorie e metodi per dimensionare un sistema di trasporti, sia privato sia pubblico, e di valutarne l’impatto energetico, la redditività finanziaria e l’efficacia economica, anche dal punto di vista dei costi esterni. Inoltre, lo studio delle teorie economiche alla base dei mercati e della concorrenza per ed all’interno degli stessi permettono di individuare le modalità gestionali più appropriate per le aziende di trasporto e i principi di regolazione del mercato (politiche tariffarie, internalizzazione dei costi). Le conoscenze di tipo applicativo si acquisiscono, invece, attraverso le esercitazioni sviluppate, che prevedono l’analisi di casi reali ai quali applicare le teorie apprese. Ad esempio gli studenti acquisiscono la conoscenza dei parametri che caratterizzano i diversi sistemi di trasporto per valutarne le prestazioni (capacità, potenzialità, livello di servizio). Le conoscenze acquisite durante l’insegnamento permettono di sviluppare: a) la capacità di descrivere e analizzare un sistema di trasporto; b) la padronanza delle tecniche di base per il dimensionamento di un servizio di trasporto; c) la capacità di misurare le prestazioni ed i consumi di un servizio di trasporto; d) la capacità di valutare un sistema di trasporto secondo l’ottica propria dei diversi attori coinvolti (utenti del servizio, azienda o ente di gestione, collettività, decisore pubblico; e) la capacità di analizzare i mercati e di definire le tariffe dei diversi sistemi di trasporto.
The knowledge acquired all along the subject is both methodological and applied. The methodological knowledge is based on learning about theories and methods to dimension a transport system, both private and public, as well as to evaluate its energy impacts, financial profitability and economic efficiency, also under the point of view of the external costs. Furthermore, the study of the economic theories on which the markets are based and of the competition for and within the market allow defining the most appropriate management approach for transport companies and the principles of market regulations (fare policies, internalisation of costs). The applied knowledge is acquired through the experimental work carried out during the semester, that provides the analysis of real cases to which apply the learned theories. For example, the students learn how to evaluate the performances of the transport systems (capacity, potentiality, level of service). The knowledge acquired during the semester allows to develop: a) the ability to describe and analyse a transport system; b) the mastery of the basic techniques to dimension a transport system; c) the ability to measure the performances of a transport service; d) the skills in the evaluation of a transport system according to the point of view of the different stakeholders (users, firm operating the service or managing the system, general public, policy and decision maker); e) the ability to analyse the markets and to define the fares of different transport systems.
Conoscenza degli elementi di base di matematica, di fisica e di meccanica.
Basic notions of Mathematics, Physics and Mechanics.
Meccanica della locomozione: 11 ore - Aderenza, attrito, (pseudo)scorrimento - Resistenze ordinarie e accidentali su strada e in ferrovia - L’equazione della trazione e le fasi del moto - Potenza e caratteristica meccanica di trazione, curve di prestazione e integrazione dell’equazione della trazione - Spazio di frenatura e spazio di arresto su strada e in ferrovia - I diagrammi del moto del singolo veicolo. Il deflusso veicolare: 13 ore - Tipi di correnti di traffico, diagrammi del moto di più veicoli, distanziamento spaziale e temporale - Grandezze fisiche del deflusso - L’equazione fondamentale del deflusso nel caso stradale - Il deflusso stradale stazionario e i relativi modelli teorico-deduttivi - Modelli empirico-induttivi di deflusso stradale: manuale HCM - Elementi di circolazione ferroviaria - Modelli teorici (teoria del blocco) ed empirici (Fiche UIC 406) per il deflusso ferroviario. Programmazione dei servizi di trasporto: 6 ore - Grandezze fisiche e unità di misura del traffico nei trasporti - Orari grafici, regimi omotachici ed eterotachici, precedenze e incroci in ferrovia - Trasporti di linea: tempo ciclo, intervallo fra i passaggi e capacità. Fondamenti di microeconomia: 10 ore - Introduzione: organizzazione economica, fattori di produzione e concetto di mercato - Curve di domanda e di offerta, punto di equilibrio di mercato; elasticità della curva di domanda; analisi dei costi di produzione - Mercati in concorrenza perfetta e monopoli. Ingegneria economica: 9 ore - Interessi, equivalenza economica e ammortamenti - Valutazione economica degli investimenti. Economia dei trasporti: 11 ore - Strutture di costo e figure di prezzo nelle ferrovie e nell’autotrasporto - Tariffazione al costo medio, al costo marginale e al prezzo di domanda, prezzi pubblici ottimali - Costi-opportunità, prezzi ombra, costi sommersi, costi esterni e costi sociali, costi generalizzati - Assetto delle ferrovie: situazione in Italia, monopoli naturali, “deverticalizzazione” - Il trasporto su strada: paradosso di Downs-Thomson, congestione e inquinamento, fallimenti del mercato - Analisi costi-benefici con applicazioni nei trasporti. Complementi di analisi dei sistemi di trasporto: 20 ore (prof. Dalla Chiara, solo per il corso da 8 crediti) - Consumi energetici dei sistemi di trasporto e relative emissioni: sostenibilità nei trasporti, incidenza complessiva dei trasporti sulla produzione energetica, consumi dei singoli modi di trasporto, confronto internazionale, introduzione di vettori energetici, emissioni inquinanti; relazioni dei consumi con il bilancio dello Stato e l'economia dei trasporti; soluzioni alternative ai veicoli a combustione interna, vettori energetici per autotrazione, relazione con l'impatto energetico ed ambientale: aspetti tecnici-applicativi, energetici, ambientali ed economici - Sistemi di trasporto ferroviari: richiami sulle linee e sul materiale rotabile; elementi costitutivi dei veicoli e convogli ferroviari; relazione tra progettazione delle linee ferroviarie e prestazioni richieste ai convogli; materiale rotabile ad assetto variabile, cenni sugli effetti salienti sull'esercizio; relazioni tra progettazione ed esercizio delle linee ferroviarie ad alta velocità - Sistemi di trasporto urbani e metropolitani: tramvie, metropolitane e sistemi ad impianto fisso a guida automatica di derivazione ferroviaria e funiviaria; sistemi di trasporto con sostentamento magnetico; sistemi di sicurezza - Sistemi trasporto intermodali, per le merci, terrestri e marittimi; metodi e tecniche di ottimizzazione nella distribuzione e trasporto - Teoria delle code per vari contesti applicativi (prof. Deflorio) - Costi e consumi energetici dei sistemi di trasporto pubblico: relazioni fra costi chilometrici, costi al passeggero e costi standard; contratti di servizio.
Mechanics of locomotion: 11 hours - Traction and friction - Ordinary and accidental resistances on roads and railways - The motion equation and the phases of motion - Power and traction diagrams, performance curves and manual integration of the motion equation - Braking and stop distances on roads and railways - Motion diagrams of a vehicle. Vehicular flows: 13 hours - Kinds of traffic streams, motion diagrams of several vehicles, headway and spacing - Physical quantities characterising the flow - The fundamental law of traffic flow on road transport - Stationary road traffic flow and related theoretical-deductive models - Empirical-inductive models for road traffic flows: HCM manual - Railways circulation rules - Theoretical (block theory) and empirical (Fiche UIC 406) models for flows on railway networks. Scheduling transport services: 6 hours - Physical quantities and measurement units for traffic in transport systems - Graphical timetables, operations at same or different speeds, rights of ways and crossings in railways - Line transports: cycle time, frequency and capacity. Fundamentals of microeconomics: 10 hours - Introduction: economic organisation, production factors and definition of market - Demand and supply curves, market equilibrium point; elasticity of the demand; analysis of production costs - Free competition markets and monopolies. Engineering economics: 9 hours - Interests, economic equivalence and depreciation - Economic evaluation of investments. Transport economics: 11 hours - Cost structures and prices in railways and road haulage - Mean cost, marginal cost and demand price tariffs, optimal public prices - Opportunity costs, shadow prices, sunk costs, external and social costs, generalised costs - Legal structure of railways: situation in Itali, natural monopoly, “de-verticalization” - Road transport: Downs-Thomson paradox, congestion and pollution, market failures - Cost-benefit analyses with applications in the transport sector. Complements of transport systems analysis: 20 hours (prof. Dalla Chiara, only for the 8 credit course) - Energy consumption of transport systems and related emissions: sustainability related to transport systems, impact of transport systems on the use of energy, energy consumption of different transport modes, energy impact within each transport mode, international comparison, introduction to energy carriers, polluting emissions, relations with the State budget (the "Conto Nazionale dei Trasporti", i.e. the national yearly report on transportation and transport infrastructure data); alternative solutions to vehicles equipped with internal combustion engines; relationships with energy and environmental impact: technical-applicative aspects - Rail transport systems: hints on railway lines and rolling stock; components of rail vehicles and convoys; rail operation and train performances coupled with related line engineering; tilting trains and related effects on rail operation; inferences between design and operation of high speed lines - Urban and metropolitan systems: tramways, metros and automated systems operating on fixed guideways derived from rail transport and rope installations. Transport systems with magnetic levitation; safety and security systems - Terrestrial and maritime intermodal transport systems, for freight; techniques and methods for optimising the distribution and transportation - Queuing theory for different applications (prof. Deflorio) - Costs and energy consumption of public transport systems: relations among costs per kilometre, costs per passenger, standard costs; service agreements.
Le esercitazioni, indicativamente della durata di quattro ore ciascuna, sono mirate allo svolgimento di applicazioni numeriche inerenti agli argomenti svolti a lezioni e in particolare sui seguenti punti. 1. MECCANICA DELLA LOCOMOZIONE. Il moto del veicolo isolato, forze attive e resistenze. L'equazione del moto. Calcolo delle prestazioni degli autoveicoli a regime e nelle fasi di accelerazione e frenatura. 2. PRESTAZIONI DEI MEZZI. Formule sperimentali per il calcolo delle resistenze ordinarie ed accidentali. Diagrammi di trazione e integrazione tabellare dell'equazione del moto. 3. CAPACITÀ DELLE INFRASTRUTTURE. Deflusso veicolare, livelli di servizio e manuale HCM. Traffico ferroviario. 4. RISORSE PER I SERVIZI DI TRASPORTO. Orari grafici, impegno mezzi, turni del personale. 5. ANALISI FINANZIARIA. Interessi, ammortamento, curve dei costi e dei ricavi, punto di pareggio, punto di massimo profitto. Calcolo del costo chilometrico di un veicolo. 6. VALUTAZIONI DEGLI INVESTIMENTI E DEI PROGETTI. Metodo del tempo di recupero, del tasso annuale medio, del valore attuale netto e del saggio di rendimento interno. Valutazione di investimenti nel settore pubblico attraverso l'analisi costi-benefici. Solo per il corso da 8 crediti, verrà proposta un'esercitazione con strumenti di acquisizione dati da bordo autoveicolo, con breve esercizio applicativo di meccanica della locomozione sui dati acquisiti.
Workshops, that last about four hours each, are targeted at the development of numerical applications that are related to the topics covered during lessons, in particular on the following points: 1. LOCOMOTION MECHANICS. The movement of single vehicles, active forces and resistances. The motion equation. Computation of the performances of vehicles moving at constant speed or during acceleration and deceleration phases. 2. PERFORMANCES OF THE MEANS. Experimental formulas to compute ordinary and accidental resistances. Traction diagrams and manual integration of the motion equation. 3. CAPACITY OF THE INFRASTRUCTURES. Vehicular flows, levels of service and HCM manual. Railways traffic. 4. RESOURCES FOR TRANSPORT SERVICES. Graphical timetables, fleet and crew scheduling. 5. FINANCIAL ANALYSIS. Interests, depreciation, curves of costs and revenues, breakeven and maximum profit point. Calculation of cost per kilometre of a vehicle. 6. EVALUATION OF INVESTMENTS AND PROJECTS. Methods of payback period, of average annual investment rate, of present worth, of internal rate of return. Evaluation of investments in the public sector through the cost-benefit analysis. Only for the eight credits course, a practical data collection and analysis activity through acquisition instruments applied on-board an automobile will be proposed, with a short numerical application of Mechanics of locomotion on acquired data.
La natura dell’insegnamento e l’offerta bibliografica attualmente disponibile non consentono di indicare un unico testo di riferimento, e la frequenza di lezioni ed esercitazioni è indispensabile per un efficace processo di apprendimento. Durante lo svolgimento dell’insegnamento verranno di volta in volta indicati per ogni argomento i testi, in italiano e in inglese, considerati utili per il completamento della formazione degli allievi. A titolo esemplificativo, tali testi potranno essere tratti dai seguenti libri: 1. Torrieri, V. (2007) Tecnica ed economia dei trasporti, Edizioni Scientifiche Italiane, ISBN 88-495-1422-0 2. Samuelson, P.A., Nordhaus, W.D. e Bollino, C.A. (2009) Economia, Diciannovesima edizione, McGraw Hill, ISBN 978-88-386-6602-5 (o, in alternativa, una delle edizioni precedenti, preferibilmente dalla quattordicesima in poi, o successive). 3. Dalla Chiara, B., Pede, G, Valentini, M.P., Coviello, N., Deflorio, F. (2017) Trasporti terrestri ed energia - Tecnologie, metodi ed applicazioni, EGAF Ed. Su alcune tematiche specifiche, materiale in forma di dispense e articoli, report, ecc. verrà distribuito o caricato sul portale della didattica.
The nature of the course and the available references do not allow having only one textbook and the attendance to the course is fundamental for an effective learning process. All along classes, proper textbooks, both in English and Italian, will be suggested to complete the training process. As an example, some topics are contained in the following textbooks: 1. Torrieri, V. (2007) Tecnica ed economia dei trasporti, Edizioni Scientifiche Italiane, ISBN 88-495-1422-0 2. Samuelson, P.A., Nordhaus, W.D. e Bollino, C.A. (2009) Economia, Diciannovesima edizione, McGraw Hill, ISBN 978-88-386-6602-5 (or either one of the previous editions, possibly from the 14th onwards, or following ones). 3. Dalla Chiara, B., Pede, G, Valentini, M.P., Coviello, N., Deflorio, F. (2017) Trasporti terrestri ed energia - Tecnologie, metodi ed applicazioni, EGAF Ed. Concerning specific topics, ad hoc material (articles, reports, etc.) will be distributed or uploaded on the course web page.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
La verifica dell’apprendimento avviene attraverso un esame scritto ed un successivo esame orale, entrambi obbligatori. L'esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati a lezione e il raggiungimento dei risultati di apprendimento suesposti. Esame scritto: risoluzione di esercizi numerici e sviluppo di applicazioni sugli argomenti trattati nelle esercitazioni. Lo scritto consisterà di tre esercizi (o due esercizi e un test a risposta multipla) e sarà possibile consultare gli appunti almeno per parte dell’esame. La durata della prova scrittà è di 2,5-3 ore. Esame orale: esso verterà sul contenuto didattico dell’intero insegnamento, nello stesso appello in cui si è superata la prova scritta. La durata della prova orale è circa 30 minuti. Per l'ammissione alla prova orale occorre aver superato con esito almeno sufficiente (18/30) la prova scritta e, per ciascuno dei tre esercizi (o 2 esercizi più test) della prova scritta, aver ottenuto un punteggio non inferiore a 5/10. Gli studenti che hanno in carico il corso da 8 crediti dovranno aver svolto l'esercitazione sull'acquisizione dati da autoveicolo, che contribuirà alla valutazione finale.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
The exam implies a written as well as an oral part, both are compulsory. The goal of the exam is to ascertain the knowledge of the topics covered during classes and the achievement of the above mentioned learning outcomes. Written exam: solution of numerical exercises on the topics dealt during the workshops. The written exam will include three exercises (or two exercises and one multiple answers text) and it will be possible to consult personal notes, at least for part of it. The written exam will last 2.5-3 hours. Oral exam: it will deal with all the topics covered during the subject and it will compulsorily take place after few days from the written exam. The oral exam will last about 30 minutes. The admittance requirement to the oral exam is having obtained a score of at least 18/30 in the written exam and, for each of the three exercises (or two exercises plus text), a score of at least 5/10. Students that are taking the 8 credits course will have to carry out the workshop on data acquisition from an automobile, that will contribute to the final mark.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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