Insegnamento base dell'orientamento inerente ai Trasporti con relativi sistemi ed impianti. Obiettivo dell’insegnamento è fornire agli studenti la capacità di progettare, dimensionare e conoscere il funzionamento dei sistemi di trasporto cosiddetti “ad impianto fisso” – vale a dire ferroviari, per metropolitane, tramvie ed a fune, anche ad automazione integrale e di carattere più innovativo (ad esempio, people mover urbani) – comprensivo dei relativi consumi energetici e delle relative infrastrutture terminali per lo scambio modale, impianti di movimentazione e per il deposito. 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 ferroviari, metropolitani, a fune - inclusi quelli urbani – ed innovativi (ad esempio APM e sistemi a levitazione magnetica); la seconda, più breve, riguarda i sistemi di trasporto merci e la logistica esterna, con particolare riferimento al trasporto intermodale, con relativi impianti ed infrastrutture, quali i terminali per il trasporto combinato, i terminali portuali, gli interporti. Sono incluse le tecniche di ottimizzazione per lo spostamento delle merci. L’insegnamento – anche per studenti in Erasmus - prevede alcune lezioni ad hoc in inglese per poter conoscere termini e la fraseologia specifici del settore, ormai sovente inserito in un contesto internazionale a livello aziendale, dei servizi, nella Pubblica Amministrazione e normativo.

Lo studente che segue con profitto l’insegnamento acquisisce la capacità di progettazione ed esercizio di un sistema di trasporto ad impianto fisso con individuate potenzialità e prestazioni, nel rispetto della normativa tecnica vigente ed ottimizzando le risorse disponibili; a tal fine, si considerano utili – da eventuali insegnamenti precedenti o contestuali - la conoscenza della domanda di trasporto o di mobilità oppure le esigenze di logistica da soddisfare ed una competenza di base sulle componenti infrastrutturali, meccaniche ed elettriche utilizzabili negli impianti di trasporto. Sono inclusi nei sistemi di trasporto quelli a carattere più innovativo, ad elevata automazione. Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: - conoscere il procedimento da seguire per progettare e mettere in esercizio un sistema di trasporto ad impianto fisso; - distinguere tutte le componenti principali di un sistema di trasporto ad impianto fisso comprensive delle modalità di trasmissione del moto; - dimensionare le parti salienti di un elevatore (dimensionamento, parti meccaniche e potenze richieste) sulla base della domanda di trasporto; - progettare un impianto di trasporto monofune, sulla base della potenzialità oraria richiesta; - calcolare spazi, tempi e consumi nell’esercizio di un treno in linea; - dimensionare un terminal intermodale per le merci; - gestire una stazione di smistamento ferroviario ed un terminal intermodale, inland o portuale; - scegliere tra sistemi di trasporto urbano sulla base di prestazioni, potenzialità e caratteristiche salienti; - confrontare alterative tra impianti di movimentazione per il trasporto intermodale; - scegliere tra alternative di sistemi di trasporto merci in base alla domanda, al tipo di territorio da servire e prestazioni da garantire; - ottimizzare un flusso di merci tra varie origini e destinazioni sulla base di disponibilità, impieghi, costi e vincoli al contorno; - utilizzare le norme tecniche per il dimensionamento e la progettazione di un qualunque tipo sistema di trasporto ad impianto o fisso.

Conoscenza degli elementi di base della Fisica, eventualmente 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 - non necessaria - la conoscenza di base dell’esercizio ferroviario e delle tematiche di traffico.

I parte - Sistemi di trasporto ferroviari, funiviari, metropolitani Sistemi di trasporto ad impianto fisso: funivie montane ed urbane, sistemi ferroviari e metropolitane per la mobilità delle persone e trasporto promiscuo Fondamenti e metodologie di progettazione dei sistemi di trasporto [3 h] 1. Norme tecniche e procedure tecnico-amministrative per la progettazione e realizzazione di sistemi ed impianti di trasporto; normative di riferimento per le diverse tipologie di impianti e sistemi di trasporto. 2. Presupposti per la progettazione dei sistemi di trasporto: quantificazione della domanda ed applicazione della teoria delle code d’attesa; richiami. Progettazione ed esercizio degli impianti a fune: elevatori o ascensori, sistemi funiviari per applicazioni montane ed urbane [28.5 h]. 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; calcolo di forze e potenze; esercizio, manutenzione e controlli non distruttivi sugli impianti a fune; cenni sui principi di funzionamento degli azionamenti e sicurezza; sistemi di trasporto a fune per applicazioni urbane. Progettazione ed esercizio di sistemi di trasporto ferroviari e per il trasporto pubblico, a guida vincolata [36 h] 1. Sistemi di trasporto ferroviari tradizionali e ad alta velocità: richiami sulle linee e sul materiale rotabile; elementi costitutivi e per il dimensionamento dei convogli ferroviari; interazione veicolo-infrastruttura; ranghi di circolazione delle linee; esercizio ferroviario ed integrazione tabellare, con relativi calcoli sui consumi energetici; sistemi di segnalamento, controllo e sicurezza ferroviaria; richiami sull’elettrificazione delle linee; vincoli nella progettazione ed utilizzo 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; calcolo della capacità delle linee in relazioni all’infrastruttura, impianti, materiale rotabile e modalità di esercizio. 2. Caratteristiche progettuali, elementi di dimensionamento ed esercizio 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). II parte - Trasporto Merci e Logistica Esterna [12.5 h] 1. Trasporto multimodale ed intermodale, unità di carico e per il carico, unità di trasporto intermodale (UTI). 2. Stazioni di smistamento, terminali per il trasporto intermodale delle merci, terminal gateway, attrezzature e tecniche di movimentazione. 3. Elementi di dimensionamento e funzionamento di interporti o piattaforme logistiche, dei porti e descrizione della catena logistica. 4. Metodi di ottimizzazione e scelta per la logistica nel trasporto intermodale.

Nel corso delle esercitazioni vengono affrontate applicazioni numeriche inerenti ad argomenti svolti durante le lezioni ed attinenti alla progettazione ed esercizio dei sistemi di trasporto ad impianto fisso (elevatori, impianti a fune, sistemi ferroviari, metropolitane), infrastrutture intermodali e stazioni di smistamento. Gli studenti, a piccoli gruppi, sono tenuti alla redazione di un breve 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 talvolta presso aziende, impianti o terminali di trasporto all’esterno.

- Dispense a cura del docente sugli argomenti trattati, distribuite nel corso delle lezioni - Dalla Chiara B., Alberto D., Zannotti G. (2024), Impianti a fune per trasporto persone e materiali - Evoluzione, elementi costitutivi, progettazione ed esercizio, II edizione, EGAF, giugno 2024 (testo di riferimento sul tema; nuova edizione in ultimazione) - Normative sulla progettazione degli elevatori e degli impianti a fune (per consultazione, 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, Politecnico di Torino, in rete - Dalla Chiara B., Engineering and design of railway systems, pp. 1-296, Politecnico di Torino, Ed. CLUT, 2012 (testo di riferimento in inglese sul tema) - Dalla Chiara B., Sistemi di trasporto intermodali: progettazione ed esercizio, 2024, EGAF Ed. (testo di riferimento in italiano sul tema, anche su sito EGAF)

Dispense; Libro di testo; Esercitazioni di laboratorio risolte; Materiale multimediale ;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

... L’apprendimento trova riscontro sia nella redazione del progetto di massima di un sistema di trasporto ad impianto fisso, normalmente con trazione a fune, svolto nel corso del periodo didattico (tra settembre e gennaio, con consegna prima del termine ultimo delle lezioni), sia nello svolgimento di brevi esercizi in aula, finalizzati a risolvere problemi ricorrenti nella progettazione, esercizio e gestione dei sistemi ed impianti di trasporto. L’esame di profitto consiste nella redazione e consegna della suddetta breve esercitazione, svolta in piccoli gruppi anche in laboratorio, e concordata all'inizio del periodo didattico, con una successiva prova orale sul programma svolto. Non è prevista la prova scritta. Con la media, in trentesimi, del voto dell’esercitazione e della prova orale si ottiene il voto finale. È obbligatorio prenotarsi sul portale della didattica; in caso d’impossibilità a presentarsi all’orale, la prenotazione deve essere cancellata. L’esame orale può essere sostenuto solo in caso di votazione delle esercitazioni pari ad almeno 6/10 e verte sull’effettiva acquisizione delle conoscenze e competenze maturate anche in occasione delle esercitazioni. L’accertamento delle conoscenze avviene con almeno due domande sulla parte sviluppata del programma ed è integrato dalla valutazione degli elaborati applicativi precedentemente consegnati. Il voto massimo è trenta e lode.

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.