Obiettivo dell’insegnamento è l’apprendimento da parte degli studenti della capacità di progettazione, dimensionamento ed esercizio di sistemi di trasporto ad impianto fisso - ferroviari, a fune, metropolitani, anche a guida automatica - e delle relative infrastrutture terminali per lo scambio modale, comprensive degli impianti di movimentazione e per il deposito; sono inclusi, in tali tematiche, i metodi per ottimizzare l’impiego delle risorse ed i sistemi di trasporto più tecnologicamente avanzati, basati sull’uso della telematica.

Lo studente che segue con profitto l’insegnamento acquisisce la capacità di progettare ed esercire un sistema di trasporto con individuate potenzialità e prestazioni, nel rispetto della normativa tecnica vigente ed ottimizzando le risorse disponibili; a tal fine, si considerano acquisite – da insegnamenti precedenti o contestuali - la conoscenza della domanda di trasporto o di mobilità da soddisfare ed una competenza di base sulle componenti meccaniche ed elettriche utilizzabili negli impianti di trasporto. Sono inclusi nei sistemi di trasporto quelli a carattere più innovativo, ad elevata automazione o che si avvalgono di sistemi telematici per il loro controllo o gestione.

Conoscenza degli elementi di base della fisica, della meccanica applicata, degli equilibri delle forze, del funzionamento elementare dei motori elettrici, dei modelli e tecnologie per il traffico ed i trasporti, con particolare riferimento alla conoscenza della teoria delle code, al calcolo della potenzialità e capacità nei sistemi di trasporto. In relazione ai sistemi ferroviari, è utile la conoscenza di base dell’esercizio ferroviario.

L’insegnamento si articola su due parti: la prima è inerente ai principi ed alle metodologie per la progettazione ed esercizio di sistemi di trasporto a fune, ferroviari e non convenzionali; la seconda riguarda i sistemi di trasporto merci e la logistica esterna, con particolare riferimento al trasporto intermodale ed al dimensionamento dei relativi impianti ed infrastrutture, quali terminali per il trasporto combinato, terminali portuali, interporti, vie d’acqua navigabili. Vengono infine introdotti i sistemi di automazione e telematici per i trasporti, nell’ottica degli obiettivi del corso. Parte dell’insegnamento viene tenuto in inglese.

Prima parte: Progettazione di sistemi di trasporto ad impianto fisso: a fune, ferroviari e non convenzionali
Fondamenti e metodologie di progettazione dei sistemi di trasporto
1. Presupposti per la progettazione dei sistemi di trasporto: quantificazione della domanda ed applicazione della teoria delle code d’attesa.
2. Procedure tecnico-amministrative per la progettazione e realizzazione di sistemi ed infrastrutture di trasporto; normative tecniche di riferimento per le diverse tipologie di impianti e sistemi di trasporto.

Progettazione di sistemi di trasporto a fune: elevatori, impianti a fune, sistemi di trasporto non convenzionali di derivazione funiviaria.
Classificazione, principi di funzionamento e di calcolo di elevatori ed impianti a fune; funi metalliche; configurazione delle funi in opera; elementi costitutivi e progettazione degli impianti; esercizio, manutenzione e controlli non distruttivi sugli impianti a fune; cenni sui principi di funzionamento degli azionamenti elettrici e sicurezza.

Progettazione di sistemi di trasporto ferroviario e di trasporto pubblico a guida vincolata
1. Sistemi di trasporto ferroviario: richiami sulle linee e sul materiale rotabile; elementi costitutivi e per il dimensionamento dei veicoli ferroviari; interazione veicolo-infrastruttura; ranghi di circolazione delle linee; esercizio ferroviario ed integrazione tabellare; sistemi di segnalamento e controllo; richiami sull’elettrificazione delle linee; vincoli nella progettazione delle linee ferroviarie in relazione all’esercizio e prestazioni richieste ai veicoli ferroviari; materiale rotabile ad assetto variabile e relativi effetti sull’esercizio; relazioni tra progettazione ed esercizio delle linee ferroviarie ad alta velocità.
2. Caratteristiche costruttive ed elementi di dimensionamento di sistemi di trasporto a guida vincolata convenzionali (tramvie, metropolitane, metropolitane leggere) e sistemi di trasporto innovativi di derivazione metropolitana (people mover e metropolitane a guida automatica).

Seconda parte: Trasporto Merci e Logistica Esterna
1. Trasporto multimodale ed intermodale, unità di carico, unità di trasporto intermodale.
2. Principi e metodologie di dimensionamento di stazioni di smistamento, terminali per il trasporto intermodale delle merci, attrezzature e tecniche di movimentazione.
3. Elementi di dimensionamento di interporti o piattaforme logistiche, porti e descrizione della catena logistica; nodi d’interscambio ed aree di sosta.
4. Impianti ed infrastrutture per la navigazione interna.
5. Metodi di ottimizzazione per il trasporto e distribuzione delle merci.
6. Cenni sui sistemi telematici e relativa architettura per la progettazione di sistemi di trasporto "intelligenti" (ITS).

Nel corso delle esercitazioni vengono affrontate applicazioni numeriche inerenti ad argomenti svolti durante le lezioni ed attinenti alla progettazione di sistemi di trasporto ad impianto fisso (elevatori, impianti a fune, sistemi ferroviari), infrastrutture intermodali e stazioni di smistamento.
Gli studenti, a piccoli gruppi, sono tenuti alla redazione di un progetto di massima contenente la parte descrittiva, di dimensionamento e calcolo, con relative rappresentazioni grafiche inerenti ad un tema da loro scelto tra quelli trattati nel programma dell’insegnamento, solitamente un impianto di trasporto a fune.
Per il calcolo dell’impianto a fune viene fornito agli studenti un programma di calcolo automatico di ausilio alla progettazione, da utilizzare insieme alle normative tecniche fornite dal docente.
Nel corso dell’insegnamento sono previste visite guidate presso il laboratorio di trasporti in sede e presso impianti o terminali di trasporto all’esterno.

Bibliografia
- Dispense a cura del docente sugli argomenti trattati, distribuite nel corso delle lezioni
- Dalla Chiara et al., Progettazione di ascensori /"Technical Design of Lifts", testo bilingue, Politecnico di Torino, Dip. DITIC - Trasporti, Ed. MarioGros - Agit, agosto 2006 (testo di riferimento)
- Crotti A., con Alberto D., Dalla Chiara B., Vallana M., Impianti a fune, Politecnico di Torino, Dip. DITIC-Trasporti, Ed. MarioGros, marzo 2006 (testo di riferimento)
- Normative sulla progettazione degli elevatori e degli impianti a fune (per consultazione o su portale didattica)
- Dalla Chiara B., Vitali V., Cableway Design Package (C.D.P.) – Software package and Users’ handbook / Software impianti a fune (S.I.F.) – Pacchetto software e Manuale dell’utente, pp. 1-127, Politecnico di Torino - DITIC, October 2003 (distrib. a cura del docente)
- Mayer L., Impianti ferroviari, Ed. CIFI Roma (testo di riferimento in italiano, http://www.cifi.it)
- Dalla Chiara B., Engineering and design of railway systems, pp. 1-296, Politecnico di Torino, Ed. MarioGros, September 2010 (testo di riferimento in inglese)
- Dalla Chiara B., Marigo D., Benzo G., Interporti e Terminali intermodali, Hoepli, 2002 (per approfondimenti)
- Dalla Chiara B., Sistemi di trasporto intermodali: progettazione ed esercizio, maggio 2009, EGAF Ed. (testo di riferimento in italiano)
- Dalla Chiara B., Telematica per i Trasporti, 176 pp., Ed. EGAF, Marzo 2010 (opzionale).

L’apprendimento trova riscontro sia nella redazione del progetto di massima di un sistema di trasporto, svolto nel corso del periodo didattico (ottobre-gennaio), sia nello svolgimento di brevi esercizi in aula, finalizzati a risolvere problemi ricorrenti nella progettazione ed esercizio dei sistemi ed impianti di trasporto.
L’esame di profitto consiste nella redazione e consegna del suddetto progetto, concordato all'inizio del periodo didattico, in una prova scritta inerente agli esercizi affrontati nell’ambito dell’insegnamento ed in una successiva prova orale sul programma svolto.