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.

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.

Conoscenza degli elementi di base di matematica, di fisica e di meccanica.

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.

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.

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.

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.