Insegnamento dell’orientamento "Trasporti". Scopo dell’insegnamento è fornire le basi teoriche e consentire di applicare a casi reali la teoria ed i modelli per il controllo e la gestione dei flussi ininterrotti ed interrotti di traffico, compresi i sistemi a coda, sia su singole sequenze di archi che su intere reti, considerando le tecnologie disponibili per le applicazioni di localizzazione ed identificazione automatica di veicoli su strada e rotaia, i sistemi e le tecniche di monitoraggio dei veicoli e passeggeri, i sistemi di comunicazione, anche interveicolari, ed i dispositivi di bordo del veicolo. Riferimento per tali studi è la teoria delle reti di trasporto, la simulazione del traffico su scala micro e macroscopica, con richiami agli algoritmi di cammino minimo.
L’insegnamento tratta i sistemi intelligenti di trasporto ("ITS"), con riferimento all'integrazione ed alle applicazioni di tecnologie elettroniche, dell'informazione e delle telecomunicazioni nei sistemi di trasporto e nelle relative componenti; sono forniti i concetti base di ingegneria dei sistemi. Sono trattati, anche con esempi applicativi, i metodi e le tecniche per la simulazione della domanda di mobilità e dell'offerta di trasporto, la loro regolazione ed il controllo del traffico.
L’insegnamento prevede inoltre casi pratici esemplificativi provenienti da esperienze nel settore e l’uso in laboratorio di strumenti di formazione sulla telematica per i trasporti ed il traffico.

L’obiettivo dell’insegnamento è sviluppare nell’allievo la capacità di identificare un problema di traffico stradale, di conoscerne la teoria in modo scientificamente approfondito, di risolverlo con un approccio di tipo professionale. Si desidera rendere l’allievo capace di esprimere un giudizio sulla qualità delle condizioni di deflusso su un tronco stradale ed in un’intersezione; parimenti l’allievo deve essere capace di costruire ed analizzare un orario grafico relativo a servizi di linea, ad impianto fisso. Si desidera quindi che l’allievo sappia formulare, sviluppare nel calcolo e utilizzare - ai fini della verifica e progettazione funzionale degli elementi di una rete di trasporto - un adeguato modello matematico.
Al termine dell’insegnamento si chiederà allo studente di:
- conoscere le tecniche e tecnologie di osservazione dei veicoli e del traffico con relativi strumenti di misura;
- conoscere gli strumenti telematici adatti per l’integrazione nei sistemi di trasporto;
- conoscere l’effetto del traffico stradale sulle condizioni di circolazione in un determinato tronco e nelle intersezioni stradali;
- conoscere i modelli matematici per la descrizione del deflusso stradale ed i criteri di regolazione del traffico;
- conoscere gli interventi che consentono di mitigare gli effetti del traffico a livello locale e su rete;
- conoscere e quantificare i problemi di code nei sistemi di trasporto;
- conoscere ed analizzare quantitativamente le problematiche di sicurezza nei trasporti;
- applicare i modelli ai casi proposti.

Ai fini dell’autonomia di giudizio e della comunicazione tecnica:
- redigere relazioni tecniche di taglio professionale;
- prendere una motivata decisione progettuale in presenza di esigenze contrastanti.
Queste conoscenze e capacità vengono acquisite anche attraverso l’analisi di alcuni casi studio, adatti ad introdurre i principali metodi che nel complesso l’ingegnere del traffico e del sistema di trasporti deve padroneggiare.

L’allievo che accede a questo insegnamento deve conoscere gli elementi di base della meccanica, del calcolo differenziale ed integrale, la geometria analitica. È desiderabile inoltre che l’allievo abbia le nozioni di base sulle operazioni con matrici, probabilità, statistica ed informatica.

Tecnica del traffico stradale
Tecniche per l'analisi dei flussi di traffico lungo gli archi. Variabili per la rappresentazione del traffico stradale. Tecniche per l'analisi dei flussi di traffico ai nodi. La qualità della circolazione nelle intersezioni e i sistemi a coda. Metodi di simulazione del traffico: il modello della rete stradale e della domanda. Scenari, esperimenti, osservazioni statistiche. Tecniche di osservazione e misura del traffico. Orario grafico e analisi dei servizi programmati. Tecniche per la regolazione semaforica delle intersezioni
Metodi di simulazione del traffico. Il modello dei sistemi di regolazione nel simulatore Aimsun. Modelli teorici per la rappresentazione dei flussi di traffico.
Analisi delle reti di trasporto
Elementi del sistema dei trasporti e analisi delle prestazioni. Modelli di offerta per le reti di trasporto. Grafi e funzioni di costo per reti urbane ed extraurbane. Algoritmi di percorso minimo. Modelli di domanda per l'analisi della mobilità. Matrice Origine-Destinazione degli spostamenti. Modelli d'interazione domanda - offerta per le reti di trasporto. Tecniche di assegnazione deterministiche e stocastiche a reti congestionate.
Sistemi e tecnologie telematiche per i trasporti
Concetti generali sull'integrazione e l'applicazione di tecnologie elettroniche, dell'informazione e delle telecomunicazioni nei sistemi di trasporto e nelle relative componenti.
Tecniche di analisi per la sicurezza stradale
Principi di base per le analisi di sicurezza stradale (road safety audit, review, inspection). Cenni sulla ricostruzione di incidenti stradali.

Ad integrazione delle lezioni in aula, sono proposte esercitazioni numeriche sulle tecniche per l'analisi del traffico stradale, svolte anche mediante fogli di calcolo, esempi di analisi del traffico stradale su intersezioni e reti mediante l'uso del simulatore microscopico Aimsun e analisi di sicurezza stradale. In laboratorio sarà utilizzato, inoltre, materiale didattico sulla telematica per i trasporti e il traffico.
Durante le esercitazioni di laboratorio sono sviluppati due lavori di gruppo, documentati da una relazione sintetica delle attività svolte, della procedura seguita e dei principali risultati. Il primo riguarda l'analisi delle condizioni di circolazione di una intersezione urbana semaforizzata condotta con il supporto di un micro simulatore (Aimsun). Il secondo è finalizzato alla costruzione di un modello di simulazione per una rete stradale estesa di un caso urbano o extraurbano ed alla valutazione delle sue prestazioni in alcuni scenari proposti.

1. Daganzo, Carlos. 1997. Fundamentals of transportation and traffic operations. Oxford: Pergamon.
2. Cascetta, Ennio. 2006. Modelli per i sistemi di trasporto. Teoria e applicazioni.
3. Olivari, Mario. 2009. Teoria e tecnica del deflusso veicolare. Aracne
4. Cantarella Giulio E. - Vitetta Antonino. 2010. La regolazione di intersezioni stradali semaforizzate. Metodi e applicazioni. Franco Angeli
5. Dalla Chiara Bruno. 2010. Telematica per i trasporti. EGAF (ITA)
6. Materiale integrativo reso disponibile agli studenti iscritti, su argomenti specifici e per le esercitazioni di laboratorio, attraverso il portale della didattica.
I testi, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento.

L'esame è orale e consiste in alcune domande poste a ogni candidato su argomenti riguardanti sia la parte svolta in aula durante le lezioni, sia quella svolta in laboratorio. Gli studenti dovranno consegnare prima dell'esame orale gli elaborati dei lavori di gruppo assegnati e conclusi durante le esercitazioni di laboratorio.