VEICOLI AUTONOMI: UNA NUOVA SFIDA ED UNA OPPORTUNIT� PER L?INGEGNERIA DEI SISTEMI DI TRASPORTO
Creators: name: GIANNATTASIO, ORLANDO
Publisher: name: Universit� degli studi di Genova
Year: 2020

description: La mobilit� � sempre stata la chiave di sviluppo della societ� umana: tale concetto, infatti, sin dall?alba dei tempi riveste una importanza rilevante nello sviluppo sia di nuovi insediamenti che di modalit� di commercio. Il concetto stesso di mobilit�, con l?avanzare dei secoli, si � evoluto assieme alle possibilit� che la mente umana ha concepito per connettere luoghi distanti mediante sia la creazione di nuovi mezzi di trasporto che l?aggiornamento di molti di essi. Anche nel nuovo millennio, la mobilit� sar� ulteriormente modificata e aggiornata mediante la distribuzione nel mercato dei veicoli autonomi. Un veicolo autonomo, mediante i diversi apparati tecnologici installati su di essa, pu� circolare all?interno di un flusso di veicoli senza che l?essere umano debba agire direttamente sul moto del veicolo stesso. I veicoli autonomi, seppure possano sembrare un semplice aggiornamento di quelli presenti, presentano un cambiamento importante nella mobilit� di tutti giorni, soprattutto: ? Nel modo in cui ci sposteremo, sia in ambito urbano che extraurbano; ? Nel modo in cui vedremo gli spostamenti; ? Nel modo in cui percepiremo le automobili. Per studiare questi effetti portati dai veicoli autonomi, l?ingegneria dei sistemi di trasporto ha bisogno anche essa di aggiornare i propri strumenti e di svilupparne di nuovi. L?ambito di ricerca del dottorato � stato individuato nello sviluppo di un modello di assegnazione a flusso veicolare misto, composto ad esempio da veicoli a guida tradizionale e veicoli a guida autonoma. Tale scelta � stata dettata dal riscontro, attraverso l?analisi dello stato dell?arte, che solo negli ultimi anni si � iniziato ad affrontare in ambito scientifico tale problema: anche se la tecnologia � quasi pronta a essere prodotta in massa e distribuita, per il completo passaggio ad un sistema di guida completamente autonomo ci vorranno diversi anni; � pertanto necessario sviluppare strumenti adeguati atti a consentire una pi� precisa pianificazione, sia in ambito urbano che extraurbano, e a prevedere e studiare questo periodo di transizione, secondo le previsioni attuali si presuppone che questa condizione durer� circa dai 20 ai 50 anni. L?analisi della bibliografia esistente ha mostrato la mancanza di strumenti pronti per i pianificatori urbani affinch� possano progettare le citt� di domani in modo da consentire l?accesso a nuove tecnologie e a come amalgamarle al sistema esistente. Si pu� vedere come gli attuali strumenti disponibili in letteratura non consentano una consona analisi dei fenomeni che possono coinvolgere questi veicoli, soprattutto per quanto riguarda l?ambito dei modelli di assegnazione macroscopica. I modelli di assegnazione della domanda di mobilit� ad una rete di trasporto rappresentano l?interazione domanda-offerta e consentono di calcolare i flussi di utenti e le prestazioni per ciascun elemento del sistema di offerta (archi della rete di trasporto) come risultato dei flussi di domanda Origine-Destinazione, dei comportamenti di scelta del percorso e delle reciproche interazioni fra domanda e offerta. Come � noto dalla letteratura, i flussi di percorso dipendono dai costi dei percorsi; i flussi di domanda sono, in generale, influenzati dai costi di percorso nelle dimensioni di scelta quali quelle del modo e della destinazione. Inoltre, si � visto che i costi di arco e quindi i costi di percorso, somma dei costi di arco, possono dipendere dai flussi per effetto della congestione. Esiste quindi una dipendenza mutua fra domanda, flussi e costi, riprodotta dai modelli di assegnazione, Come descritto nel lavoro di tesi, si � reso necessario, partendo dalla teoria gi� consolidata dell?assegnazione, lo sviluppo e aggiornamento degli strumenti esistenti considerando una condizione di traffico misto composto da pi� tipologie di veicolo, come ad esempio una combinazione di veicoli tradizionali e veicoli autonomi. La formulazione innovativa presentata in questo lavoro di tesi ha messo in risalto le prime variazioni ed innovazioni intrinseche a questi veicoli, come ad esempio la possibilit� per l?utente di condividere il viaggio con altri utenti per la propria destinazione. Se si analizzano i risultati ottenuti, si pu� vedere come l?applicazione a tre diverse reti di dimensione crescente ha condotto non soltanto ad un graduale perfezionamento del modello e degli algoritmi risolutivi implementati nel codice sviluppato ad hoc per la sua soluzione, ma ha consentito anche di determinare e consolidare una metodologia Step-by-Step per procedere alla verifica dei risultati. L?opportuna valutazione dei parametri eseguita sulla rete a 5 archi, la valutazione dei tempi di calcolo e delle iterazioni necessarie per la rete di Sioux Falls e la verifica delle distanze fra le soluzioni nel caso della rete di Avellino hanno consentito di verificare la robustezza dell?approccio proposto anche in applicazione in scala reale. Tutte le elaborazioni fatte hanno consentito di verificare quindi il metodo proposto di assegnazione macroscopica di equilibrio stocastico multi-tipo in ogni sua parte e di consentire la definizione dei parametri. Si fa notare tuttavia che l?assenza di dati reali non consente il confronto con le elaborazioni e di valutare la capacit� descrittivo/predittiva del modello proposto in questo lavoro. Successivamente, nella seconda fase si � proceduto a verificare l?efficacia di un microsimulatore per l?assegnazione microscopica in presenza di traffico misto. Pertanto, la scelta del microsimulatore da utilizzare � stata motivata da due fattori: la diffusione e la disponibilit� di pi� modelli di car-following implementati al fine di consentire uno studio pi� accurato ed approfondito. La scelta � caduta sull?utilizzo dell?ambiente di simulazione freeware SUMO�. I risultati delle prime applicazione e della calibrazione di relazioni macroscopiche flusso-velocit� sono stati soddisfacenti, dando s� dei risultati per quanto riguarda il confronto tra le singole categorie veicolari, ma allo stesso tempo non consentendo di fatto una analisi della condizione di traffico congestionato nel regime stabile e quindi consentire una chiara analisi del deflusso dei veicoli per la rete a 5 archi. In conclusione, i risultati mostrano: ? la robustezza del metodo proposto per l?assegnazione macroscopica e la possibilit� della sua applicazione a reti reali di larga scala; ? la necessit� di uno sviluppo di un modello microscopico ad hoc per l?analisi della condizione di traffico misto che consenta di valutare meglio le interazioni tra i veicoli in una condizione di traffico congestionato e che consenta poi di confrontare tali valori in presenza di pi� tipologie di veicoli. Una possibile prospettiva di ricerca, in assenza di dati reali, � l?uso di dati virtuali ottenuti tramite metodi di assegnazione microscopica per la calibrazione dei parametri presenti nei metodi di assegnazione macroscopica, quali i coefficienti dei flussi e i costi.