Impatti dei sistemi di trasporto e
pianificazione integrata
Emanuele Negrenti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione
Contenuti
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•
•
•
1. Introduzione
2. Impatti in aree urbane
3. Impatti in reti extraurbane
4. Pianificazione Integrata
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
1. Introduzione
• I sistemi di trasporto hanno numerosi impatti sulla
realtà circostante
• I principali impatti normalmente considerati sono:
– Consumi energetici e costi
– Emissioni inquinanti, rumore, incidenti
– Effetti su salute, edifici e monumenti, ecoambienti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
1.1 quantificare gli impatti
• Tali impatti devono essere quantificati, tramite
misure dirette o uso di modelli di calcolo
• La quantificazione è necessaria per monitorare il
sistema, per valutare l’efficacia di politiche ed
interventi, per pianificare future azioni sul
sistema
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
1.2 principali variabili in gioco
•
•
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•
•
•
•
Flussi di traffico (veicoli/ora) e velocità (Km/h)
Composizione della flotta (%)
Parametri della rete (lunghezze, pendenze…)
Consumi di combustibile (ton/anno)
Consumi energetici (Kwh)
Emissioni inquinanti (Kg/h o ton/anno)
Livelli acustici (dB)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
2. Impatti in aree urbane
• Gli Impatti in aree urbane hanno oggi grande
rilevanza sociale, economica ed ambientale a
causa di:
– Elevati livelli di congestione
– Elevati consumi ed emissioni inquinanti
– Elevati livelli di rumore e di inquinamento
atmosferico
– Inaccettabile numerosità degli incidenti
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
2.1 Impatti Urbani - Elementi caratteristici
• Nelle aree urbane si osserva in generale:
– Traffico elevato nelle ore ‘di punta’
– Velocità basse e consumi elevati
– Forti emissioni di polveri e composti organici
– Estese aree con livelli di inquinamento e di rumore
pericolosi per la salute
– Alta incidentalità e modesto uso delle precauzioni
disponibili (casco, cinture, guida prudente)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Consumi ed Emissioni inquinanti
• Dipendono dalla velocità (cinematica) del
veicolo, dalla temperatura del motore, e da altri
fattori (pendenza stradale, età, manutenzione,
carico)
• Vengono forniti per un elevato numero di
‘categorie’ veicolari (es. auto, Euro 3, cc tra
1400 e 2000)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
2.2 PROGETTO TEE (Transport Energy Environment)
• SVILUPPO E SPERIMENTAZIONE DI UN MODELLO
SOFTWARE DI IMPATTO DEI TRASPORTI DI
ELEVATA ACCURATEZZA E RISOLUZIONE SPAZIO
TEMPORALE
• INTERFACCIAMENTO CON QUALSIASI MODELLO DI
TRAFFICO
• FLESSIBILITA’ NELLA DESCRIZIONE DELLA
CINEMATICA VEICOLARE, DELLA COMPOSIZIONE
FLOTTA E DEI FLUSSI DI TRAFFICO
• USO DI DIVERSI ‘DATABASE’ EMISSIVI
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
CODICE TEE – LA STORIA
• 1997 – PRIMA IMPLEMENTAZIONE ATAF FIRENZE (JUPITER
PROJECT)
• 1998 – KINEMATICS CORRECTION FUNCTIONS (ESTEEM
PROJECT – TEST IN ROMA, BRUXELLES, LIONE, LONDRA)
• 1999 – CICLI DI VELOCITA’ ED EMISSIONI ISTANTANEE
(SAVE HESAID PROJECT)
• 2002 – ISHTAR TEE PER STA – ROMA (NUOVA KCF E DRAFT
PARKING MODEL)
• 2004 – TEE 2004 PER 7 CITTA’ PROGETTO ISHTAR
• 2005 TEE PARKING MODEL (HEARTS PROJECT, CASE STUDY
FIRENZE)
• 2006 IMPLEMENTAZIONE IN GENOVA
• 2007 – 2008 NUOVO PIANO DI SVILUPPO
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE 2005 – OBIETTIVI RAGGIUNTI
• FLESSIILITA’ CINEMATICA (vel.media, ciclo velocità,
kinematics correction function)
• MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI e relativi flussi in
ed out (t-search, v-search….)
• Differenti opzioni per la % di veicoli freddi
• Emissioni evaporative connesse con il modello di
parcheggio
• EMISSIONI RUMORE
• ACCADIMENTO INCIDENTI
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
TEE : FLUSSI DI TRAFFICO
• ‘TRANSITO’ : veicoli che entrano ed escono dal
tratto stradale
• PARCHEGGIANTI ed INSERENTI : veicoli che
entrano o lasciano le aree di parcheggio
• >>>>>> Questa distinzione permette di modellare le
differenti ‘cinematiche’ dei veicoli nei tre tipi di
flusso.
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
CINEMATICA dei FLUSSI in TRANSITO
OPZIONI:
– MODELLO VELOCITA’ MEDIA;
– MODELLO CICLO VELOCITA’ SEMPLIFICATO;
– MODELLO CICLO VELOCITA’ DETTAGLIATO
– MODELLO ‘KINEMATICS CORRECTION FUNCTION
(KCF)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
metodologia KCF (1)
CICLO DI GUIDA SEMPLIFICATO
•
RICOSTRUITO TRAMITE CALCOLO DI:
– FRAZIONI DI TEMPO DELLE FASI
CINEMATICHE:
CRUISE, ACCELER., DECELER., IDLING
– NUMERO DI ACCELERAZIONI E DI STOP
• IN FUNZIONE DI:
– VELOCITÀ MEDIA
– DENSITA’= flusso/velocità [veh/km]
– TEMPO DI VERDE AL SEMAFORO
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metodologia KCF (2)
FRAZIONI DI TEMPO DELLE FASI CINEMATICHE
Time Fraction
1.0
0.9
CRUISE
IDLING
0.8
0.7
0.6
0.5
MFTA
0.4
ACCEL./DECEL.
0.3
0.2
0.1
0.0
0.0
MDA
0.1
0.2
MDI
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Normalized Traffic Density
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
‘KCF’ - SENSIBILITA’ ALLA DENSITA’ DI TRAFFICO
2,500
Kcf
2,000
1,500
CO
COV
1,000
0,500
0,000
20
30
40
50
60
70
density
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
80
90
100 110
DIFFERENZE TRA CONCENTRAZIONI DI CO MISURATE
E CONCENTRAZIONI CALCULATE CON SW TEE –ADMS
(fonte STA – Progetto V PQ ISHTAR)
Viale LIBIA - CO: calculated vs measured from 5/11/02 to 14/11/02 (only working days)
10
calulated
measured
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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per inserire il Titolo della presentazione
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DIFFERENZE TRA CONCENTRAZIONI DI CO MISURATE
E CONCENTRAZIONI CALCULATE CON SW TEE –ADMS
(fonte STA – Progetto V PQ ISHTAR)
Viale LIBIA - CO analysis from 5/11/02 to 14/11/02 (only working days)
7
R2 = 0,8459
6
measured
5
4
3
2
1
0
0
1
2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
3
calculated 4
5
6
7
m ean conc ent rations of both s ide receptors
(m g/ m ³)
11/ 02/2003 - C O
TEE 2005 in Florence
3. 0
KC F (daily average 0.9 m g/ m ³)
2. 5
VM (daily average 0.3 m g/ m ³)
m onitoring s tation (daily average 1.2 m g/m ³)
2. 0
1. 5
1. 0
0. 5
0. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
hour
Figura : concentrazioni orarie di CO (Febbraio 2003) misurate (rosso) e quelle
modellate con software OSPM e TEE (con KCF fucsia, con la sola velocità
media in blu) – fonte progetto V PQ HEARTS – WP2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
10/06/2003 - CO
KCF (daily average 1.3 mg/m³)
TEE 2005 in Florence
mean concentrations of both side receptors
(mg/m³)
3.0
VM (daily average 0.5 mg/m³)
2.5
monitoring station (daily average 1.2 mg/m³)
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
hour
Figura concentrazioni orarie di CO (GIUGNO 2003) misurate (rosso) e quelle
modellate con software OSPM e TEE (con KCF fucsia, con la sola velocità
media in blu) – fonte progetto V PQ HEARTS – WP2
:.
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI
Speed
(km/h)
CICLO DI PARCHEGGIO:
Parking
Cycle
search
• FASI: Deceleraz., Ricerca, Parcheggio
Time
CICLO DI INSERIMENTO:
• FASI: Warm Up, Uscita, Inserimento
Inserting
Cycle
exit
Speed (km/h)
Drive
Acceleration to
cruise speed
Time
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
35.00
Velocità di
Searching Speed & Link Flow Speed (TEE 2005)
Ricerca
30.00
(km/h)
25.00
R2=0.9303
R2=0.8794
R2=0.9124
20.00
15.00
ocRate 70%
10.00
ocRate 90%
5.00
ocRate 99%
0.00
0.00
10.00
20.00
Fonte HEARTS Project WP2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
30.00
40.00
50.00
Velocità del Flusso in Transito
60.00
Tempo di Ricerca parcheggio per diverse densità di traffico
200.00
180.00
T search (sec)
160.00
104
78
Density of link
52
140.00
39
120.00
26
100.00
13
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
90.00
Fonte HEARTS Project WP2
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
% di occupazione parcheggio
100.00
CODICE ‘TEE’ : ALTRI IMPATTI
• EMISSIONI di RUMORE:
– MODELLO NMPB su correlazioni della ‘GUIDE DE
BRUIT’
– CALCOLA IL LIVELLO DI EMISSIONE SONORA
PRODOTTO DAL FLUSSO DI TRAFFICO IN
FUNZIONE DI: VELOCITA’ MEDIA, TIPO DI LINK, 2
CAT. VEICOLARI (LIGHT/HEAVY)
• ACCADIMENTO INCIDENTI:
– FORMULE DI INRETS da adattamento MODELLO
DEL TRL (UK)
– CALCOLA IL NUMERO DI INCIDENTI VEH-VEH E
VEH-PED IN FUNZIONE DEL FLUSSI DI TRAFFICO E
DELLA DENSITA’ DEI PEDONI IN
ATTRAVERSAMENTO
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
3. Impatti in reti extraurbane
• Anche gli Impatti delle reti extraurbane (strada,
ferro, acqua, aria) hanno oggi grande rilevanza
sociale, economica ed ambientale a causa di:
– Elevati livelli di congestione
– Elevati consumi ed emissioni inquinanti
– Elevati livelli di ‘gas serra’
– Inaccettabile numerosità e gravità degli
incidenti (strada)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
3.1 elementi caratteristici
• Nelle reti extraurbane si osserva in generale:
– Traffico elevato nelle ore ‘di punta’ (strada, ferro, aria)
– Elevati flussi di passeggeri e merci su strada
– Forti emissioni di polveri e ossidi di azoto
– Specifiche aree con livelli di inquinamento e di rumore
pericolosi per la salute (strada, aeroporti, porti)
– Alta mortalità e modesto uso delle precauzioni
disponibili (cinture, guida prudente)
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
COMMUTE PROJECT
Common Methodology
for Multi-Modal Transport
Environmental Impact Assessment
Strategic Research Programme of
E.U. DGVII “TRANSPORT”
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI - STRADA
• Emissioni basate su velocità media
• Effetto partenze a freddo come funzione
moltiplicativa
• Circa 200 tipi di categorie veicolari
• Importanza della pendenza e del carico per i mezzi
commerciali
• Nodi della rete : città
• Rami della rete : autostrade e strade principali
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI – RETE AEREA
• Oltre 30 tipi di aereo (dai turbo-elica al B747s
• Missione di volo divisa in condizioni operative standard:
taxi out, take off (decollo), climb out, climb (ascesa),
cruise(crociera), descent, approach, taxi in
• Fattori di emissione per tali fasi
• Distinzione tra emissioni in volo ed emissioni in prossimità
degli aeroporti
• Nodi : aeroporti
• Rotte : variabili (meteo)
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MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI –
RETE FERROVIARIA
• 4 classi di treni (urbano, merci, TAV, altri)
• Consumi basati su velocità media e massima, numero
di fermate, peso del treno.
• Emissioni basate sui consumi
• Elettrici e Diesel
• Rilevanza delle ‘fuel life cycle emissions’ (treni
elettrici)
• Nodi della rete : città
• Rami della rete : linee ferroviarie
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MODELLISTICA CONSUMI ED EMISSIONI –
RETE su ACQUA
• 80 categorie di navi (combinazioni di ‘tipo’ e ‘taglia’
• Consumi basati su Velocità media e Gross Tonnage
(peso lordo)
• Dati Traffico : Numero di navi per ciascuna categoria
• Emissioni basate sui consumi
• nodi : porti
• rami : rotte tra porti
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RETI EXTRA-URBANE - RUMORE ed INCIDENTI
• Approccio per il rumore nei 4 modi : un valore medio e
dei fattori correttivi per la composizione di flotta e la
distanza dal ramo della rete.
• Numero Incidenti : basato su esposizione (veicoli-km) e
fattori di rischio statistici.
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COMMUTE Example of map with analysis of NOx emissions
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
COMMUTE : map with analysis of CO2 emissions
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
4. Pianificazione Integrata
• Integrare l’analisi del sistema trasporti con
l’analisi dei vari impatti associati:
– Consumi energetici
– Emissioni inquinanti
– Rumore
– Incidenti
– Danni alla salute, ai monumenti, agli edifici
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Fifth framework programme of the
European Community for research,
technological development and
demonstration activities (1998-2002)
Energy, Environment and
Sustainable Development
Key Actions: The city of tomorrow
and cultural heritage
ISHTAR : Integrated Software for Health,
Transport Efficiency, and Artistic Heritage
Recovery
Coordinated by : Emanuele NEGRENTI
ENEA
Architettura della suite ISHTAR : tool integrato per la
pianificazione urbana e la mobilità sostenibile
commands
U
S
E
R
ISHTAR SUITE MANAGER-
Policies
And
Reactions
Module
I
N
T
E
R
F
A
C
E
input output
Directs
Impacts
Transport
Module
AQ and
Noise
Health
Effects
Monuments
Damage
Overall
Policy
Analysis
SW
SW
connector
SW
SW
SW
SW
SW
connector
connector
connector
connector
connector
connector
ISHTAR DATABASE
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR GIS
OD matrices
OUTPUT
Urban policies
SWP1
maps of traffic
Main
INPUT data
city areas
maps of population movements
traffic data /link/time periods
population data
Traffic models
SWP2
network
links, nodes
link characteristics
(slope, length, altitude)
traffic profiles,
fleet composition
fleet age
city traffic
parameters
quantities/ link/ time periods
pollutant emission,
fuel consumption,
noise, safety
concentrations,
noise
Emission/cons.
emission factors
+ noise + safety
model SWP3
Emissions maps
geographical data
infrastructure /buildings
quantities/ spatial
areas/ time periods
meteo data
Dispersion
model SWP4
other sources
of pollution
Map of pollution
pollutant doses /
areas / time
periods
doses /social groups /
time periods,
health risks/social
groups
link geometry,
buildings,
location of
specific
points/areas
population
movements, habits,
time activities
Health Impact
model SWP6
surfaces of
monuments / buildings
geographical data
residence/work
maps of doses, health
risks / social groups
Policies
Analysis SWP9
The ISHTAR Suite
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Impacts/monuments
SWP7
damages on monuments and artistic heritage
Suite ISHTAR : casi studio svolti
•
•
•
•
•
•
•
Atene : autostrada per nuovo aeroporto
Bruxelles : limitazioni accesso in città
Graz : nuovo tunnel in centro
Grenoble : corsie dedicate al trasporto pubblico
Imola : alternative di layout nuova arteria
Parigi : giornata senz’auto
Roma : limitazione di traffico nell’anello
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Roma HEAVEN area – Velocità Veicoli sui rami della rete
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TEE – Output – emissioni di CO – Rosso = prima : Giallo = dopo
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Roma concentrazioni CO - Red= Before : Yellow = after
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ISHTAR – Roma - Concentrazioni inquinanti e popolazione residente
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR suite - Caso studio di Roma :
concentrazioni di PM10, popolazione ed esposizione
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Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
Caso studio di Roma – livelli di rumore nel quartiere Parioli a livello suolo
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Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR – caso studio Roma - Effetti Salute PM10 - Years of Life Lost
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Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR Roma – Incidenti – ‘Years of Life Lost’
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ISHTAR HIT – caso studio Roma – rumore – effetti
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ISHTAR Caso studio Roma Danni ai monumenti esempio input output
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Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR - Caso studio Atene : mappe di rumore autostrada Attiki Odos
ISHTAR - Caso studio Graz : concentrazione di PM10
prima e dopo la realizzazione del tunnel
Impatti dei Sistemi di Trasporto e Pianificazione Integrata
ISHTAR - Caso studio di Parigi: variazioni di traffico
tra giorno normale e ‘car free day’
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Grazie per la vs attenzione !!
• Per ulteriori domande e informazioni
– [email protected]
– Uff. 06 3048 4112
– Cell. 335 62 82 657
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