Condizionamento, congestione e capacità economica delle strade.

Condizionamento, congestione
e capacità economica delle strade.
1: Equilibrio spontaneo in
corrispondenza del traffico Q1
P
(P-Q)m
2: volume di traffico QE, corrispondente
alla capacità economica della strada, dal
punto di vista della collettività degli
utenti
d
d’
4
2
P2
ε
µ
P1
(P-Q)M
ε : costo della congestione
1
µ : pedaggio d’efficienza
3
Q1-QE : traffico di congestione a livelli
di domanda d
0
QL
QE Q1
Q
La capacità economica di una
infrastruttura in termini di flusso
dipende dalle caratteristiche della
infrastruttura e dalla curva di domanda;
La capacità limite è funzione solo
delle caratteristiche della infrastruttura
Condizionamento rigido della circolazione
Consideriamo i tempi di percorrenza come i costi più significativi agli effetti
dell’influenza del condizionamento
Curva tempo-volume
Condizioni di deflusso
V
[Km/h]
T
α
[h]
β
γ
Q0
γ
β
α
C
Q
[veic/h]
Q0
C
Q
[veic/h]
α : deflusso libero
β : condizionamento elastico
γ : condizionamento rigido
Prof. Ing. Giovanni Gatti
1
Curva prezzo-volume relativo al
condizionamento rigido della circolazione
P
Costo del tempo
percepito dagli
utenti
γ
Altri costi
percepiti dagli
utenti
β
α
Q0
Q
C
[veic/h]
(P-Q)m
P
1 = equilibrio spontaneo
2 = equilibrio economico
[€/Km]
d
γ
: costo della congestione (ε)
µ : pedaggio d’efficienza
1
5
2
µ
4
α
0
Caratteristica peculiare del
traffico stradale:
divergenza tra utilità privata e
collettiva degli utenti
3
(P-Q)M
Qc
QE
C
Q
[veic/h]
Le condizioni d’equilibrio spontaneo della circolazione costituiscono uno spreco di
risorse, nella maggior parte dei casi, per effetto della congestione.
Condizioni di utilizzazione d’una infrastruttura stradale, a livello di capacità
economica della circolazione, possono ottenersi solo mediante l’applicazione di
pedaggi di efficienza da parte degli enti gestori, ogni volta che il volume di traffico
supera il livello di circolazione libera.
Prof. Ing. Giovanni Gatti
2
Traffico urbano: condizione di eccesso di domanda
Economia di mercato
P
d
l’offerta si adatta alla domanda attraverso il
sistema dei prezzi.
P1
1
P2
1’
2
0
Q1
Q2
Se il prezzo di un bene è inferiore al livello
economico
la domanda è in eccesso
Q
Q1: quantità di merci disponibili
scaffali vuoti
code
razionamento
arbitrario
P2: prezzo di vendita scelto
rapido esaurimento
dei depositi
(Q2 - Q1) = eccesso di domanda che
rimane insoddisfatta
Prezzi troppo bassi
Condizionamento rigido che si verifica sull’intera
area, non soltanto in alcune strozzature.
Congestione del traffico nei centri urbani
Assenza di forma di regolamentazione attraverso i prezzi che equilibrino l’offerta
di spazio, rispetto alla domanda
Quando troppi veicoli tentano di usare la stessa strada nello stesso momento, il
solo modo per ridistribuire lo spazio è la congestione
Il volume totale degli spostamenti, cioè la portata globale sulla rete si riduce.
Prof. Ing. Giovanni Gatti
3
Lasciare alla congestione il compito della ridistribuzione del traffico, comporta una
serie di difficoltà e spreco di risorse:
1) Non c’è modo di stabilire le priorità:
un sistema fondato sulla congestione attribuisce lo stesso valore al tempo di tutti gli
utenti.
2) Non esiste alcun modo di alleviare la congestione fino a quando la
domanda supera l’offerta:
nei casi in cui la domanda è controllata solo attraverso la congestione, le nuove
attrezzature (i nuovi spazi stradali, la imposizione di sensi unici, ecc) possono essere
sopraffatte dalla domanda contratta.
3) Senza un sistema di prezzi che equilibri domanda e offerta, è
impossibile determinare la esatta quantità di spazio stradale da
costruire.
4) La congestione costituisce uno dei fattori più dannosi per il trasporto
pubblico: diminuzione degli utenti, aumento dei costi.
Cause determinanti l’
l’eccesso di domanda
a) Il fatto che l’uso dell’automobile privata spesso non è
completamente sottoposto alla disciplina del sistema dei prezzi
contribuisce alla congestione.
I prezzi percepiti di viaggi in autoveicolo privato non sono confrontabili con le
tariffe ferroviarie o del trasporto pubblico.
b) Le spese in contanti considerate direttamente connesse al viaggio,
corrispondono a circa il 25% del costo totale di esercizio di un
autoveicolo relativamente nuovo
c) I costi fissi (deprezzamento, assicurazioni, ecc.) sono più una
funzione del tempo che dell’uso; inoltre, tali costi, sono indipendenti
dalla decisione di effettuare o meno un viaggio.
Per automobili utilizzate esclusivamente per effettuare spostamenti
pendolari, tutti i costi della macchina possono essere riferiti allo
spostamento casa-lavoro.
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4
Criteri di intervento sulla circolazione urbana
I problemi di circolazione generati dal traffico possono essere risolti
con provvedimenti che abbiano effetto sulla domanda di trasporto
oppure sulla curva P-Q (offerta)
Per agire sulla domanda di trasporto degli autoveicoli nel centro
urbano può prevedersi:
1) La costruzione di strade di circonvallazione e tangenziali per
evitare il traffico d’attraversamento.
Centro urbano
Circonvallazione
2) razionalizzare le localizzazioni di attività;
3) ripartire la domanda di trasporto nel tempo, mediante l’organizzazione
degli orari di lavoro, ecc.
I provvedimenti che hanno influenza sulla curva P-Q sono del tipo:
1) organizzazione del traffico
mediante regolazione, oppure
miglioramento delle infrastrutture,
finalizzati ad aumentare la capacità;
P
(P-Q)M
d
2) applicazione di pedaggi
d’efficienza, ecc.
µ
0
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(P-Q)m
[€/Km]
Q QE
C
Q
5
Il problema del traffico d’
d’attraversamento
In ogni città vi è una certa quantità di traffico,
proveniente dalle varie strade di accesso, che
attraversa la città senza fermarsi. (collegamento
centro-centri)
2
4
1
Nei grandi centri urbani il traffico locale
rappresenta un’aliquota molto alta rispetto al
traffico di attraversamento, per cui la rimozione di
quest’ultimo, avrebbe scarso effetto;
5
3
Nei piccoli centri, invece, specie quelli posti sulle strade principali fra le grandi città,
il traffico di attraversamento può rappresentare un notevole fattore di congestione.
Le circonvallazioni, in questo caso, costituiscono un indispensabile sollievo al
traffico.
L’eliminazione del traffico d’attraversamento può influire su entità commerciali
basate su questo: ristoranti, caffè, officine, ecc.
Centro urbano
A
E
B
C
D
Tangenziale
Prof. Ing. Giovanni Gatti
6
P
[€/Km]
0
Prof. Ing. Giovanni Gatti
d
2
1
Q0 Q1 C 1
Q2
(1+2)
C2
Q=Q1+ Q2
C1+C2
Q [veic./h]
7