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Anno Accademico 2016/17
01QWWBH
ICT in transport systems
Corso di Laurea Magistrale in Ict For Smart Societies (Ict Per La Societa' Del Futuro) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Anni incarico
Pronello Cristina ORARIO RICEVIMENTO AC ICAR/05 30 19.5 10.5 1
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/05
ING-INF/03
4
2
C - Affini o integrative
B - Caratterizzanti
Attività formative affini o integrative
Ingegneria delle telecomunicazioni
Presentazione
L’insegnamento intende fornire allo studente, attraverso lezioni teoriche ed esercitazioni quantitative con dati reali e su casi applicativi specifici, un approccio scientifico all’ingegneria dei trasporti con particolare attenzione agli ITS (Intelligent Transport Systems) ed a fargli acquisire una visione integrata della disciplina, considerando la forte interrelazione esistente tra trasporti e ICT.
Dopo una breve introduzione al concetto di sistema di trasporto e di pianificazione dei trasporti, verranno presentate le tecniche per il monitoraggio dei sistemi di trasporto e per la raccolta dei dati, i metodi di descrizione di un sistema domanda - offerta mediante modelli matematici ed i modelli di «interazione tra domanda e offerta».
La parte principale del corso intende invece focalizzarsi sulle problematiche relative all’adozione di sistemi di trasporto sostenibile ed al controllo e gestione della mobilità, considerando l’interazione tra trasporti e ICT, come anche la valutazione degli effetti sul comportamento dell’uso delle nuove tecnologie e degli ITS. Il corso presenta una panoramica sui sistemi ITS, sulle innovazioni tecnologiche e le loro applicazioni ai diversi modi di trasporto. In seguito vengono presentati i sistemi di informazione all’utenza con attenzione ai dati necessari per progettarli, con un’attenzione particolare ai big data ed agli open data. Casi studio ed esempi di applicazioni aiuteranno a fornire un quadro completo del settore.

N.B.: Il corso prevede un percorso apposito per gli studenti stranieri (Erasmus, Bilateral Agreement, Double Degree), in lingua inglese. Nelle diverse sezioni della scheda, quando necessario, tale percorso è preceduto dalla sigla EN (English). Per la versione in inglese della scheda nel suo complesso si rimanda alla versione in lingua della stessa.
Risultati di apprendimento attesi
Le conoscenze acquisite attraverso il corso sono di tipo sia metodologico sia applicativo.
Le conoscenze di tipo metodologico si basano sull’acquisizione di teorie e metodi che permettono di sviluppare la capacità di concepire sistemi di trasporto "smart" attraverso l’utilizzo dell’ICT e di acquisire uno spirito critico nell’analisi dei sistemi di trasporto esistenti per farli evolvere verso una maggiore sostenibilità grazie anche all’ausilio delle nuove tecnologie. In particolare, lo studente sarà in grado di spiegare le principali componenti e tecnologie dei sistemi di trasporto intelligenti (ITS) e di relazionarle con i principi di progettazione dei sistemi di informazione all’utenza, per tutte le modalità di trasporto. Inoltre, lo studio dei metodi di raccolta dati e dell’utilizzo dei big data permettono di analizzare la mobilità da un nuovo punto di vista, valutando quando e come possano essere utilizzati a fini previsionali e quale sia la loro affidabilità rispetto ai metodi tradizionali.
Le conoscenze di tipo applicativo si acquisiscono, invece, attraverso i lavori richiesti agli studenti durante il corso, che prevedono l’analisi di casi reali ai quali applicare le teorie ed i metodi di analisi appresi. Ad esempio gli studenti acquisiscono la conoscenza dei costi dello spostamento in diversi scenari progettuali che permette di sviluppare l’abilità a prevedere la scelta modale degli utenti e di progettare sistemi di informazione all’utenza che ne faciliti gli spostamenti utilizzando i diversi modi di trasporto (intermodalità).
Le conoscenze teoriche acquisite durante il corso permettono di sviluppare: a) la capacità di considerare la tematica della mobilità all’interno di uno schema complesso, in cui l’ICT interagisce con i sistemi di trasporto; b) la capacità di sviluppare applicazioni per una migliore gestione della mobilità da parte dei decision makers e per facilitare gli spostamenti degli utenti rendendoli più sostenibili; c) la capacità di analisi di dati di mobilità (anche big data) con tecniche statistiche avanzate e di data mining e di utilizzarli per fornire informazioni mirate agli utenti; d) la capacità di valutare gli effetti dell'ICT sul comportamento degli utenti dei sistemi di trasporto e di individuare i limiti del loro sviluppo; e) la capacità di verificare l’utilizzo delle applicazioni ITS al trasporto pubblico, alla gestione delle flotte, ai sistemi di informazione all’utenza ed alla gestione della domanda di trasporto.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Lo studente deve possedere una conoscenza informatica di base, come anche della matematica e dell’algebra. E’ inoltre indispensabile che lo studente padroneggi i concetti di base di statistica. Relativamente alle conoscenze nella disciplina dei trasporti, sarebbe preferibile che lo studente avesse già acquisito le nozioni di domanda ed offerta.
Programma
INTRODUZIONE AI SISTEMI DI TRASPORTO (1 ora)
Definizione del sistema di trasporto. Concetti di domanda ed offerta. Gli obiettivi della pianificazione: i problemi del sistema dei trasporti, le diverse scale territoriali, l'impatto sulla sicurezza, sull'ambiente e sull'economia. La relazione tra trasporti e ICT, con attenzione agli ITS (Intelligent Transport Systems).

LE NUOVE TECNOLOGIE PER LA GESTIONE DEI SISTEMI DI TRASPORTO ED I SISTEMI DI TRASPORTO INTELLIGENTI (ITS) (9 ore)
Le politiche europee di sviluppo dei sistemi di trasporto. Principale normativa europea con attenzione agli ITS e l’evoluzione dei sistemi di trasporto del futuro (smart and sustainable mobility).
Concetti fondamentali degli ITS, standard e architettura. Applicazione degli ITS nell’innovazione dei sistemi di trasporto, nella gestione della mobilità e nella definizione di politiche di trasporto.
Presentazione delle tecnologie per la gestione dei sistemi di trasporto collettivo: a) Advanced Communications Systems (ACS); b) Automatic Vehicle Location (AVL) Systems; c) In-Vehicle Diagnostic Systems; d) Automatic Passenger Counter Systems; e) Electronic Payment Systems; f) Real time fleet management systems.
I veicoli connessi (V2V, V2I).

LA RACCOLTA DEI DATI DI OFFERTA E DI DOMANDA (9 ore)
La raccolta dei dati ed il monitoraggio dell’offerta e della domanda. Le indagini di domanda: le diverse tipologie di indagine, quantitative e qualitative, e le modalità di somministrazione. Esempi di progettazione dei questionari. I rilievi di traffico.
L’utilizzo dei big data nei trasporti. L’utilizzo dei social media nella raccolta dei dati. Gli open data.

CENNI SUI MODELLI DI TRASPORTO (6 ore)
L'offerta di trasporto. L’area di piano e l’area di studio: delimitazione e relazioni con il mondo esterno e viceversa. Zonizzazione dell’area di piano e di studio. L’ampiezza zonale ed il concetto di centroide. Il concetto di origine e destinazione. Il grafo della rete di trasporto: nodi ed archi. Le relazioni tra costo e flusso d’arco: il percorso.
Il costo operativo nei trasporti. Il costo generalizzato del trasporto.
La domanda di mobilità. Metodi per la quantificazione della domanda di mobilità.
I modelli di domanda. Struttura generale dei modelli di domanda. I modelli a stadi: modelli di generazione degli spostamenti, di distribuzione, di ripartizione modale e di assegnazione.
I modelli comportamentali di scelta discreta o di utilità casuale (logit e probit).

SOLUZIONI ICT PER LE POLITICHE DEI TRASPORTI E DI GESTIONE DELLA MOBILITÀ (SMART MOBILITY E SMART CITIES) (15 ore)
Politiche di gestione della mobilità e mobilità sostenibile. Teorie comportamentali e travel behaviour. Come rendere partecipi i cittadini nei processi decisionali attraverso l’utilizzo delle nuove tecnologie. Valutazione degli effetti dell'ICT sul comportamento degli utenti dei sistemi di trasporto.
Sistemi di supporto alle decisioni (DST: Decision Support Tools) nella gestione della mobilità, definizione di Key Performance Indicators (KPIs) e presentazione degli indicatori attraverso la progettazione di dashboard.
Soluzioni per la smart mobility e le "smart liveable cities".
Organizzazione dell'insegnamento

Il modulo progettuale (circa 20 ore) è mirato allo svolgimento di applicazioni numeriche inerenti agli argomenti svolti a lezioni e in particolare sui seguenti punti:
 Raccolta dati ed estrazione dati da sorgenti open e/o API per l’analisi di sistemi legati alla sharing mobility(10 ore).
 Analisi dei dati di car e/o bike sharing per definire "mobility patterns" e misurare indicatori di performance dei sistemi (occupazione parcheggi, costo, ecc.) (10 ore)
EN: Tutoring and practical works during the course will be in English for foreign students. Lessons will given in Italian, but slides, specific tutoring and explanations will be given in English. Furthermore, topics of the lessons will be coherent with texts, readings and lecture notes as reported in the course programme.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
La natura del corso 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 del corso verranno di volta in volta indicati per ogni argomento i testi, gli articoli, le dispense, in italiano e in inglese, considerati utili per il completamento della formazione degli allievi. A titolo esemplificativo, tali testi potranno essere tratti dei seguenti libri di testo:
 ICT for transport: opportunities and threats. Thomopoulos N., Givoni M., Rietveld P. (Eds.). NECTAR series on Transportation and Communications Networks Research, Cheltenham: Edward Elgar. 2015. ISBN 978 1 78347 128 7.
 Modelling Transport, 4th Edition. Juan de Dios Ortúzar, Luis G. Willumsen. Wiley 2011. ISBN: 978-0-470-76039-0
 Urban Transportation Planning, MEYER M., MILLER E.J. McGraw-Hill 2001
Su alcune tematiche specifiche verrà inserito sul portale della didattica materiale in forma di dispense a cura del docente e articoli, report, ecc.
EN: for foreign students texts to be studied are the following:
 ICT for transport: opportunities and threats. Thomopoulos N., Givoni M., Rietveld P. (Eds.). NECTAR series on Transportation and Communications Networks Research, Cheltenham: Edward Elgar. 2015. ISBN 978 1 78347 128 7.
 Modelling Transport, 4th Edition. Juan de Dios Ortúzar, Luis G. Willumsen. Wiley 2011. ISBN: 978-0-470-76039-0
 Urban Transportation Planning, MEYER M., MILLER E.J. McGraw-Hill 2001
Concerning specific topics, ad hoc material in English (articles, reports, etc.) will be uploaded on the Politecnico web site (teaching portal).
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame di profitto consiste in una prova orale sugli argomenti del programma svolto e nell’effettuazione, durante il corso, di elaborati applicativi di approfondimento di tematiche discusse a lezione e/o affrontate durante le esercitazioni. Queste ultime si basano sull’utilizzo di dati e/o mappe forniti dal docente e verranno valutate assegnando un voto. L’esame orale potrà essere sostenuto solo in caso di votazione delle esercitazioni superiore a 18/30.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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