Una metodologia sintetica per la valutazione delle - Dits-roma

Report
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
UNA METODOLOGIA SINTETICA PER LA VALUTAZIONE
DELLE PRESTAZIONI DI STAZIONI FERROVIARIE
Stefano Impastato
Luigi Capodilupo
Sommario
 La metodologia
 Gli indicatori:

L’ indicatore della capacità di circolazione (IC);

L’indicatore della flessibilità di utilizzo e ingombri (IF,CONFIGURAZIONE (D));

L’indicatore della funzione di circolazione (IF,CONFIGURAZIONE (B))

L’indicatore sulla funzionalità per i passeggeri (IF,CONFIGURAZIONE (M))
 Applicazione
 Risultati
L. Capodilupo S. Impastato
Una metodologia sintetica per la valutazione delle prestazioni di stazioni ferroviarie
2
Stazioni Ferroviarie
Località di servizio normalmente delimitata da segnali di protezione,
utilizzata per regolare la circolazione treni, munita di impianti atti ad effettuarvi
le precedenze fra treni nello stesso senso e sul semplice binario, gli incroci fra treni
in senso opposto.
Le funzioni che possono essere svolte nei confronti della circolazione sono:
 semplice transito dei treni senza fermata;
 sosta di un treno che dà precedenza ad un altro;
 sosta per lo svolgimento del servizio viaggiatori o merci (carico o scarico);
 sosta con manovre per sganciare o agganciare carri o vetture;
 Terminale.
L. Capodilupo S. Impastato
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3
Il Metodo
ELEMENTI
STRUTTURALI
PROCESSO DI
CIRCOLAZIONE
INDICATORE DELLA
INDICATORE DELLA
INDICATORE SULLA
INDICATORE DELLA
CAPACITA’ DI
FLESSIBILITA’ DI
FUNZIONALITA’ DEI
FUNZIONE DI CIRCOLAZIONE
CIRCOLAZIONE
UTILIZZO E INGOMBRI
PASSEGGERI
DEVIATOI
MARCIAPIEDI
BINARI
AREA DI STUDIO GLOBALE
INDICATORE DELLE PRESTAZIONI
DELLA STAZIONE
Il metodo permette di valutare le prestazioni di una stazione ferroviaria
esistente o di progetto, attraverso l’ elaborazione di un indicatore globale, che
esprime un giudizio sulla funzionalità complessiva.
L. Capodilupo S. Impastato
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Gli indicatori, struttura e funzioni
Valore ottimale
∆ > 
=
∆ < 



 =2−

-1≤ I ≤1
1)- Ogni indicatore permette di valutare, per ogni elemento un grado di
funzionalità e di definire il valore della potenzialità non sfruttata
2)- Il grado di utilità massima, si ottiene quando il valore dell’indicatore è uguale a 1
L. Capodilupo S. Impastato
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Gli indicatori, struttura e funzioni
Parametri di riferimento:
Elaborati per singola area di studio
MARCIAPIEDI
DEVIATOI
CIRCOLAZIONE
IFUNZIONALE
IENTE
BINARI
Per singola caratteristica
Per singolo ente
CONFIGURAZIONE DI IMPIANTO
AREA DI STUDIO GLOBALE
ICAPACITA’
IF,CONFIGURAZIONE (D, B, M)
IGLOBALE(STAZIONE)
L. Capodilupo S. Impastato
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L’indicatore della capacità di circolazione
Si definisce «capacità di circolazione» come: il numero medio di
circolazioni che possono occupare l’impianto contemporaneamente in un
determinato istante.
Dove:
 nmT : è la capacità di circolazione derivante dall’analisi topologica
dell’impianto (parametro di riferimento);
 ΔC = nmT – nm;
 nm: è la capacità di circolazione reale.
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L’indicatore della capacità di circolazione – il parametro di riferimento (nmT)
E’ il valore della capacità di circolazione di un impianto in caso di saturazione e
si ottiene dall’analisi topologica della stazione.
1- Ogni treno all’interno della stazione percorre un itinerario (entrata e uscita), che
viene confrontato con gli altri secondo determinate regole
2- Si costruisce la matrice degli itinerari
3- Si ricercano ennuple di ordine superiore a 2, di itinerari compatibili
4- Si costruisce l’albero delle soluzioni che definisce tutti i possibili stati
dell’impianto e da esso si ricavano le combinazioni di itinerari che saturano il nodo
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L’indicatore della capacità di circolazione – il parametro reale (nm)
Il valore reale della capacità di circolazione, si ottiene dall’analisi del programma
di esercizio, in cui si tiene conto del processo di circolazione.
ENTRATA
Itinerari
N. di circolazioni
N. tot di circolazioni
N
2
1-II
46
252
1-III
20
2-I
35
USCITA
2-III
25
I-4
35
II-3
46
III-3
20
III-4
25
63504
Nella matrice degli itinerari si inserisce, dove è presente un segno di
incompatibilità , il prodotto (ni x nj).
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Deviatoi: definizione e metodo
Si definiscono deviatoi o scambi come: dispositivi del binario che consentono ai
mezzi circolanti su rotaia di passare da un binario ad un altro oppure consentono di
attraversare, intersecandoli, altri binari.
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Deviatoi: indicatori funzionali
(1, 2) Indicatore della velocità di
attraversamento (m/s)
α = 0, se VRIF ≥ VEFF
I parametri di riferimento sono :
α = –1, se VRIF < VEFF
- L. del treno = 500m
- Velocità di progetto: 30, 60, 80, 100 (km/h.)
(3) Indicatore dell’ ingombro
longitudinale
L. Capodilupo S. Impastato
Vengono calcolati sia per la
modalità di attraversamento
sul corretto tracciato che nel
ramo deviato, esprimono il
grado di utilizzazione del
deviatoio in riferimento alle
caratteristiche costruttive
Misura la maggiorazione
dei binari di stazione,
rispetto alla lunghezza di
riferimento
considerate
minime per le esigenze di
circolazione
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Deviatoi: indicatori funzionali
(4)- Collegamenti
Studia il peso (o l’utilità) di ogni deviatoio, nella
formazione dei collegamenti tra i binari di stazione
con i binari di linea
(5)- Banalizzazioni
Studia il peso (o l’utilità) di ogni deviatoio,
nell’utilizzo dei binari banalizzati
Studia il peso (o l’utilità) di ogni deviatoio,
nell’utilizzo dei binari di precedenza
(6)- Precedenze
Dove:
- GC: è il grado di utilità riferito ai collegamenti permessi
- GB: è il grado di utilità riferito all’utilizzazione dei binari
banalizzati
- GP: è il grado di utilità riferito all’utilizzo dei binari di
precedenza
NTOT: è la somma dei gradi di utilità
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Deviatoi: indicatori funzionali – indicatori ente - l’indicatore configurazione
Valuta il grado di sicurezza dei
deviatoi, durante il processo di
circolazione
(7)- L’indice di sicurezza
INDICATORI ENTE
Valuta la funzionalità del
singolo deviatoio rispetto alle
caratteristiche studiate
(8)- L’indice di utilità per
singolo deviatoio
(9)- L’indice del numero dei
deviatoi
INDICATORE CONFIGURAZIONE
, =
L. Capodilupo S. Impastato

=
,  + ,
° + 
Esprime un giudizio sul grado di sfruttamento
dei deviatoi nella stazione e definisce il valore
della potenzialità non sfruttata.
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Binari di stazione - metodo e funzioni
INDICATORE DEI
COLLEGAMENTI
INDICATORE DELLE
FUNZIONI
INDICATORE DELLA FUNZIONALITA’ DEL
SINGOLO BINARIO
INDICATORE FUNZIONALE, DELLA
CONFUGRAZIONE DEI BINARI
FUNZIONI
L. Capodilupo S. Impastato
ID FUNZIONE
FUNZIONI
TIPO DI BINARIO
A
TRANSITO
CORSA
B
FERMATA PER PRECEDENZE
CIRCOLAZIONE
C
FERMATA PER IL SERVIZIO VIAGGIATORI
CIRCOLAZIONE
D
MANOVRE
SECONDARI
E
TERMINALE E RICOVERO GUASTI
SECONDARI
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Binari di stazione – indicatori funzionale e l’indicatore configurazione
(1)- L’indice delle funzioni





n, è il numero delle funzioni primarie, svolte;
m, è il numero delle funzioni svolte;
PFP, è il valore del peso della funzione primaria (1);
PFS, è il valore del peso della funzione secondaria (0,25);
n° FTOT, è il numero delle funzioni svolte.
Esprime la funzionalità di un
binario in base alle funzioni
svolte (primarie e secondarie),
se il binario svolge solo le
funzioni primarie ha un utilità
maggiore
Esprime la funzionalità di un
binario in base ai collegamenti
permessi con i binari di linea.
(2)- L’indice dei collegamenti
 n° CB, è il numero di collegamenti che possono essere
realizzati;
 n° CTOT, è il numero di collegamenti totali esistenti in
stazione.
INDICATORE CONFIGURAZIONE
, =
L. Capodilupo S. Impastato

=
,
°
Esprime un giudizio sul grado di
sfruttamento dei binari di stazione e
definisce il valore della potenzialità
non sfruttata.
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Marciapiedi – metodo
INDICATORI DELLE CARATTERISTICHE
FUNZIONALI
INDICATORI DELLE
CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE
LUNGHEZZA
LARGHEZZA
INDICATORI DELL’INGOMBRO
TRASVERSALE DELLA
STAZIONE
MODALITA’ DI
NUMERO DI
ATTRAVERSAMENTO
DISTANZA FV -
BINARI SERVITI
DEI BINARI
MARCIAPIEDE
INDICATORE DI UTILITA’ DEL
INDICATORE DI UTILITA’ DEL
SINGOLO MARCIAPIEDI
NUMERO DI MARCIAPIEDI
INDICATORE FUNZIONALE DELL’ UTILITA’
DEI
MARCIAPIEDI
L. Capodilupo S. Impastato
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Marciapiedi – Indicatori funzionali
(1) Indicatore della lunghezza utile
α = 0, se LRIF ≤ LM e LA,RIF ≤ LA,M;
(2) Indicatore della larghezza utile
Gli indicatori delle caratteristiche costruttive dei
marciapiedi, esprimono il peso di un eventuale
intervento di adeguamento rispetto a parametri di
riferimento, secondo il principio per cui maggiore sarà
l’entità dell’intervento di adeguamento minore sarà
l’utilità dei marciapiedi.
(3) Indicatore del numero di binari
serviti
α = –1, se LRIF > LM e LA,RIF >LA,M.
I parametri di riferimento sono :
- L. del treno = 500m
- LA: 3,70 m per m. intermedi. E 2,35 per m. laterali
definisce la loro utilità in
riferimento alla loro posizione.
I parametri di riferimento sono :
-
NBS,RIF =1 per marciapiedi laterali
-
NBS,RIF =2 per marciapiedi intermedi
L. Capodilupo S. Impastato
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Marciapiedi – Indicatori funzionali, Indicatore ente
(4) Indicatore della modalità di
accesso
(5) Indicatore dell’ingombro
trasversale
Esprime
l’utilità
del
marciapiede
rispetto
alla
lunghezza
del
percorso
necessario per raggiungerlo, e
alla modalità di accesso
Esprime
l’influenza
di
un
marciapiede
sullo
sviluppo
trasversale della stazione.
Valuta la funzionalità del singolo
marciapiedi
rispetto
alle
caratteristiche studiate
(6)- L’indice di utilità per
singolo marciapiede
(7)- L’indice del numero dei
marciapiedi
L. Capodilupo S. Impastato
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Marciapiedi –Indicatore configurazione e l’ indicatore globale della stazione
INDICATORE CONFIGURAZIONE
, =

=
,  + ,
° + 
Valuta il grado di utilità dei marciapiedi di stazione e
definisce il valore della potenzialità non sfruttata.
 =
L. Capodilupo S. Impastato
 + ,.() + ,.() + ,.()
≤

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Applicazione del metodo
Il metodo viene applicato organizzando i parametri di riferimento e i parametri
reali in forma tabellare, utilizzando poi un foglio di calcolo il procedimento per ricavare
tutti gli indici viene automatizzato.
L. Capodilupo S. Impastato
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Applicazione del metodo – caratteristiche delle stazioni esaminate e risultati
Stazione
N° di circolazioni
N° di deviatoi
N° di binari
N° di marciapiedi
Cisterna
182
14
4
2
Latina
182
10
3
2
IF,CONFIGURAZIONE (M)
26
I F,CONFIGURAZIONE (D)
7
3
Stazione
IC
CISTERNA
0,56
LATINA
0,77
SEZZE
0,56
1a
Sezze
Priverno
3
2
2
NAPOLI
PRIVERNO
1b
NAPOLI
NAPOLI
2 1
ROMA 1 1a
1b
2
2b
1
0,72
182
VI
V
2b
3b
0,63
4b 2a
1 1b
DEPOSITO MEZZI E MATERIALI PER LA MANUTENZIONE
3b
3a
3a
III
0,63
III
7b
4a
0,423b
7a
II
VI IV
V III
IV II
I
B
I
III
0,67
5b
B
0,55
A
FV
I
6b
0,69
5a
4a
7a
0,61
12a
6a
11b8b 11a
10b
10a
13b
8a
5
5
4b
13a
ROMA
5
4
ROMA
3
0,57 NAPOLI
5a
ROMA
5b
4
4
4
9a
FV
FV
0,65
2
0,59 12b
7b
0,59
A
II
6b
,
0,51
4a
5b
I
4b
3a
0,55
6
0,82
C
IV
II
TERRACINA
L. Capodilupo S. Impastato
0,77
18
0,67
2a
2b
IF,CONFIGURAZIONE (B)
182
2a
1a
VII
STATO ATTUALE
8b
PRIVERNO
FV
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Applicazione del metodo – Interventi migliorativi
Cisterna
di Latina
Sezze Romano
Programma
Programma di
di esercizio
esercizio
- Fermata dei treni per servizio
- Distribuzione delle
viaggiatori , provenienti da
circolazioni su itinerari con un
Roma da binario III (vecchio)
numero di incompatibilità
a binario III nuovo).
minore
Binari
Binari
- Eliminazione del
binario II e VII;
-Variazione delle
- Collegamenti;
funzioni.
- Variazione delle
funzioni.
Marciapiedi
Marciapiedi
- Eliminazione del
marciapiede (A)
-Adeguamento della
- Adeguamento della
lunghezza.
lunghezza.
Deviatoi
Deviatoi
- Eliminazione di un
9 deviatoi;
deviatoio;
- Adeguamento della velocità
di attraversamento;
Adeguamentodella
della
--Adeguamento
lunghezza dei binari.
IC
IF,CONFIGURAZIONE (B)
IF,CONFIGURAZIONE (M)(M)
IF,CONFIGURAZIONE
I F,CONFIGURAZIONE (D)(D)
IF,CONFIGURAZIONE
,
0,60
0,78 (+0,04)
(+0,12)
0,84
0,67(+0,21)
(-0,05)
0,95
0,96 (+0,28)
(+0,19)
0,66
0,67 (+0,07)
(+0,12)
0,76
0,77 (+0,15)
(+0,12)
Priverno Fossanova
Latina Scalo
Programma di esercizio
Binari
- Fermata dei treni per servizio - Eliminazione del
viaggiatori , sui binari VI e III binario II
- Collegamenti;
- Variazione delle
funzioni.
Marciapiedi
IC
IF,CONFIGURAZIONE (B)
0,77
IC
0,67
IF,CONFIGURAZIONE (B)
- Eliminazione del
marciapiedi IV
--Adeguamento
Costruzione della
del
lunghezza.
marciapiede al binario
VI
- Costruzione del
al binario
Imarciapiede
F,CONFIGURAZIONE (M)
III
0,99 (+0,17)
IF,CONFIGURAZIONE (M)
0,66 (+0,03)
0,68 (+0,26)
0,93 (+0,38)
L. Capodilupo S. Impastato
Deviatoi
- Eliminazione di 7due
deviatoi;
-deviatoio.
Adeguamento della velocità
- Adeguamento
della velocità
di
attraversamento;
di
attraversamento.
- Adeguamento
della
- Adeguamento
della
lunghezza
dei binari.
lunghezza dei binari.
IF,CONFIGURAZIONE (D)
,
0,66 (+0,15)
I F,CONFIGURAZIONE (D)
0,77 (+0,08)
0,75 (+0,16)
0,75 (+0,18)
Una metodologia sintetica per la valutazione delle prestazioni di stazioni ferroviarie
,
22
Conclusioni
 Il metodo elaborato è di semplice e veloce applicazione;
 Permette di valutare globalmente il grado di funzionalità di una stazione;
 Permette di valutare il singolo elemento;
 Permette di valutare la singola caratteristica (per gli elementi strutturali);
 Il procedimento di calcolo è automatizzato;
 Permette di quantificare la potenzialità non sfruttata (della stazione, del singolo ente
o riferita alla singola caratteristica);
 Permette l’individuazione degli elementi critici;
 Permette di formulare ipotesi di intervento, anche a breve periodo per migliorare la
funzionalità della stazione ai fini di un utilizzo più razionale.
L. Capodilupo S. Impastato
Una metodologia sintetica per la valutazione delle prestazioni di stazioni ferroviarie
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