Politecnico di Milano
SCUOLA DI INGEGNERIA CIVILE, AMBIENTALE E TERRITORIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA CIVILE
ORIENTAMENTO INFRASTRUTTURE DI TRASPORTO
CALIBRAZIONE MODELLO LOGIT E INDAGINI SP:
IL CASO DELLA VECCHIA FERROVIA
GRANDATE-MALNATE
RELATORE: PROF. ROBERTO MAJA
GRECO MARCO
MATR. 838163
Ringraziamenti
Vorrei ringraziare tutte le persone che mi sono state vicine durante tuttiquesti anni di studio. In particolare ringrazio tutta la mia famiglia, che ha creduto con me in tale investimento e mi ha sostenuto nei momenti di necessità. Ringrazio inoltre gli Ingg. Tacchi e Crippa e le Signore Stefania e Silvia dell’ufficio Produzione Tracce di FerrovieNord, che, durante il periodo di tirocinio presso i loro uffici, mi hanno aiutato nella redazione di questo elaborato di tesi con molta pazienza e gentilezza. Infine, ma non per importanza, ringrazio i miei amici e amiche, grazie ai quali è stato possibile alleviare il peso di questo impegno.
I
Sommario
1. ABSTRACT ... 1 2. IL TRASPORTO ... 2 2.1. SISTEMA DI TRASPORTO ... 3 2.2. VEICOLO E VIA ... 3 2.3. INFRASTRUTTURA ... 3 2.4. ORGANIZZAZIONE ... 3 2.5. SERVIZIO ... 4 2.6. DOMANDA DI TRASPORTO ... 4 2.7. OFFERTA ... 4 2.8. UTENTI ... 53. IL CASO DI STUDIO: GRANDATE-MALNATE ... 6
3.1. L’AREA DI STUDIO ... 6
3.2. IL TRASPORTO LOCALE ... 8
3.3. AREA CIRCOSTANTE ... 10
4. TRAVERSATA: LA VECCHIA FERROVIA ... 15
4.1. CENNI STORICI ... 15
5. ANALISI DELLA DOMANDA POTENZIALE... 18
5.1. PROGETTAZIONE DELL’INDAGINE ... 20
5.1.1. Scomposizione a blocchi ... 21
5.1.2. Piano Fattoriale Fratto ... 23
6. LE INDAGINI DEL CASO DI STUDIO ... 24
6.1. LA STRUTTURA ... 24
6.2. SCENARIO SENZA CAMBI ... 25
6.2.1. Piano Fattoriale Completo ... 25
6.2.2. Piano Fattoriale Fratto ... 25
6.2.3. Scomposizione a blocchi ... 27
6.3. SCENARIO CON CAMBIO ... 30
6.3.1. Piano Fattoriale Completo ... 31
6.3.2. Piano Fattoriale Fratto ... 31
6.3.3. Scomposizione a blocchi ... 32
6.4. DEFINIZIONE DEGLI ATTRIBUTI ... 33
6.4.1. Scenario “Locale” ... 33
6.4.1.1. Modo Auto ... 34
6.4.1.2. Modo Treno ... 36
6.4.1.3. Modo Bus ... 38
6.4.2. Scenario con cambi ... 39
6.4.2.1. Modo Auto ... 39
6.4.2.2. Modo Bus ... 39
6.4.2.3. Modo Treno ... 39
6.4.2.4. Modo Solo Auto ... 41
II
6.6. STRUTTURA DEL QUESTIONARIO ... 47
6.7. IL SITO:TRAVERSATASURVEY ... 52
7. TEORIA DELL’UTILITÀ PROBABILISTICA... 54
7.1. MODELLIZZAZIONE ... 55
7.1.1. Specificazione ... 56
7.1.1.1. Formulazione dell’utilità casuale ... 56
7.1.1.2. Probabilità di scelta ... 58
7.1.1.3. Modello Logit multinomiale ... 59
7.1.1.4. Modello Logit gerarchico ... 62
7.1.2. Calibrazione ... 65
7.1.2.1. Calibrazione dei modelli comportamentali ... 67
7.1.2.2. Massima verosomiglianza ... 68 7.1.2.3. Logit multinomiale ... 70 7.1.2.4. Logit gerarchico ... 71 7.1.3. Validazione ... 72 7.1.3.1. Verifiche informali ... 72 7.1.3.2. Verifiche formali ... 73 8. SITUAZIONE ATTUALE ... 74 8.1. AUTOMOBILE ... 74 8.2. AUTOBUS ... 80 9. ALTERNATIVE POSSIBILI ... 83 9.1. TRENO ... 83 9.2. CAR-SHARING ... 86 9.3. TRAM ... 88 10. RISULTATI DELL’INDAGINE ... 92 10.1.REPORT ... 92 10.2.CASO LOCALE ... 97
10.2.1. Logit Multinomiale “Vincolato”... 97
10.2.2. Logit Multinomiale “Semi-Vincolato”... 100
10.2.3. Logit Multinomiale “A parametri specifici” ... 102
10.3.CASO MILANO ... 104
10.3.1. Logit Multinomiale “Vincolato”... 104
10.3.2. Logit Multinomiale “Semi-Vincolato”... 107
10.3.3. Logit Multinomiale “A parametri specifici” ... 109
10.3.4. Logit Gerarchico “Vincolato” ... 111
10.4.CASO LUGANO ... 114
10.4.1. Logit Multinomiale “Vincolato”... 115
10.4.2. Logit Multinomiale “Semi-Vincolato”... 116
10.4.3. Logit Multinomiale “A parametri specifici” ... 117
10.4.4. Logit Gerarchico “Vincolato” ... 118
10.5.RICERCA DELL’ALTERNATIVA ... 120
11. IPOTESI DI FATTIBILITÀ ... 128
III
11.2.IL SOFTWARE VIRIATO ... 129
11.3.CONFRONTO ... 133
11.4.SOLUZIONE “5 FERMATE” ... 135
11.5.SOLUZIONE “10 FERMATE” ... 137
11.6.APPLICAZIONE DEL MODELLO ... 139
11.6.1. Bacino d’utenza ... 142
11.6.2. Analisi economica... 143
V
Indice delle figure
Figura 1 Triangolo Como-Milano-Varese ... 6
Figura 2 Strada Statale 342 - tratto Como-Varese ... 7
Figura 3 Densità abitativa dei paesi dell'area di studio ... 7
Figura 4 Situazione attuale del trasporto su gomma ... 8
Figura 5 Attuale collegamento via ferro Como-Varese ... 9
Figura 6: effetto circolare della perdita di utenza dell'autolinea ... 9
Figura 7 Linea Como-Saronno ... 10
Figura 8 Linea Laveno-Varese-Saronno ... 11
Figura 9 Tratta Saronno-Milano ... 11
Figura 10 Linea Chiasso-Como-Milano ... 12
Figura 11 Collegamento Arcisate-Stabio, in fase di costruzione ... 12
Figura 12 Flussi principali (Nord-Sud) e secondari (Est-Ovest) ... 13
Figura 13: Rapporto tra utenti del trasporto individuale e utenti del trasporto pubblico ... 14
Figura 14 Traversata: tracciato Como-Varese ... 15
Figura 15 Vecchio ponte di Malnate ... 16
Figura 16 Il ponte di Malnate oggi ... 16
Figura 17 Esempio di scomposizione a blocchi "2x4" ... 21
Figura 18 Esempio di scomposizione a blocchi "4x2" ... 22
Figura 19 Definizione del fattore TB secondo l'interazione TA, CA ... 23
Figura 20 Tragitto Como-Varese in auto ... 34
Figura 21 Tariffe dei titoli di viaggio Trenord ... 37
Figura 22 Tariffe degli abbonamenti Trenord ... 37
Figura 23 Tariffe Autobus di FNMAutoservizi... 38
Figura 24 Percorrenza e costo TILO ... 40
Figura 25 Report di ViaMichelin del percorso Varese-Milano ... 42
Figura 26 Report di ViaMichelin del percorso Olgiate C.-Milano ... 42
Figura 27 Report di ViaMichelin del percorso Como-Milano ... 42
Figura 28 Report di ViaMichelin del percorso Varese-Lugano ... 44
Figura 29 Report di ViaMichelin del percorso Olgiate C.-Lugano ... 44
Figura 30 Report di ViaMichelin del percorso Como-Lugano ... 44
Figura 31 Schema questionario "Locale" ... 47
Figura 32 Schema questionario "Milano" ... 48
Figura 33 Questionario "Locale" ... 49
Figura 34 Questionario "Milano" ... 50
Figura 35 Costruzione dei questionari "Locale" ... 51
Figura 36 Esempio di struttura del logit gerarchico ... 62
Figura 37 Esempio di distribuzione (x-d) "Residenti - Flussi di traffico" ... 65
Figura 38 Esempio di regressione lineare ... 66
Figura 39 Schematizzazione dell'albero di scelta del logit gerarchico ... 71
Figura 40 Ricalcolo del percorso stradale ... 74
VI
Figura 42 Livello di occupazione stradale ... 79
Figura 43 Confronto tra i diagrammi velocità-tempo senza fermate (blu) e con fermate (Rosso) ... 85
Figura 44 Esempio di report del sito internet ... 94
Figura 45 Macro di unione risposte-attributi del caso "Locale" ... 95
Figura 46 Collegamento tra risposte e attributi nel caso "Locale" ... 96
Figura 47 Caso Locale: foglio di calcolo Logit Multinomiale "Vincolato" ... 98
Figura 48 Caso Locale: foglio di calcolo Logit Multinomiale "Semi-Vincolato" ... 101
Figura 49 Caso Locale: foglio di calcolo Logit Multinomiale "A parametri specifici" ... 103
Figura 50 Collegamento tra risposte e attributi nel caso "Milano" ... 104
Figura 51 Caso Milano: foglio di calcolo Logit Multinomiale "Vincolato" ... 106
Figura 52 Caso Milano: foglio di calcolo Logit Multinomiale "Semi-Vincolato" ... 108
Figura 53 Caso Milano: foglio di calcolo Logit Multinomiale "A parametri specifici" ... 110
Figura 54 Albero delle scelte ... 111
Figura 55 Caso Milano: iterazioni per la ricerca dei valori δ ... 112
Figura 56 Caso Milano: foglio di calcolo Logit Gerarchico "Vincolato" ... 112
Figura 57 Collegamento tra risposte e attributi nel caso "Lugano" ... 114
Figura 58 Caso Lugano: foglio di calcolo Logit Multinomiale "Vincolato" ... 115
Figura 59 Caso Lugano: foglio di calcolo Logit Multinomiale "Semi-Vincolato" ... 116
Figura 60 Caso Lugano: foglio di calcolo Logit Multinomiale "A parametri specifici" ... 117
Figura 61 Caso Lugano: iterazioni per la ricerca dei valori δ ... 118
Figura 62 Caso Lugano: foglio di calcolo Logit Gerarchico "Vincolato" ... 119
Figura 63 Caso Locale: Probabilità di scelta in funzione del costo del treno ... 121
Figura 64 Caso Locale: Probabilità di scelta in funzione del tempo di accesso alla stazione ... 121
Figura 65 Caso Locale: Probabilità di scelta in funzione della frequenza del treno ... 122
Figura 66 Caso Milano: anomalia del tempo di accesso ... 123
Figura 67 Caso Milano: Probabilità di scelta in funzione del costo del treno ... 124
Figura 68 Caso Milano: Probabilità di scelta in funzione della frequenza del treno ... 124
Figura 69 Probabilità di scelta in funzione del tempo di coincidenza del treno ... 125
Figura 70 Input dati infrastruttura... 130
Figura 71 Dati tecnici Sirio AnsaldoBreda ... 131
Figura 72 Input dati Viriato per il tram Sirio ... 131
Figura 73 Input dati Viriato per il treno TSR ... 132
Figura 74 Confronto tracce orarie tra Sirio e TSR ... 133
Figura 75 Profilo di velocità TSR ... 134
Figura 76 Profilo di velocità Sirio ... 134
Figura 77 traccia oraria nell'ipotesi "5 fermate" ... 135
Figura 78 Orario reticolare ... 136
Figura 79 Traccia oraria nell'ipotesi "10 fermate" con singolo incrocio ... 138
Figura 80 Traccia oraria nell'ipotesi "10 fermate" con doppio incrocio ... 138
Figura 81 Caso Locale: Probabilità di scelta in funzione del costo del tram ... 141
VII
Indice delle tabelle
Tabella 1 Esempio di attributi e livelli di variazione ... 20
Tabella 2 Attributi e livelli dello scenario senza cambi... 25
Tabella 3 Combinazioni 3x2 ... 26
Tabella 4 Combinazioni 3x3 ... 26
Tabella 5 Elenco dei blocchi con relative interazioni... 28
Tabella 6 Livelli degli attributi degli scenari del primo blocco nel caso Locale ... 29
Tabella 7 Semplificazione ottenuta con l'attributo variabile ... 29
Tabella 8 Attributi e livelli dello scenario con cambi ... 31
Tabella 9 Tratte ferroviarie di riferimento per l'attributo Tempo di percorrenza ... 36
Tabella 10 Valori e livelli degli attributi dello scenario "Locale" ... 45
Tabella 11 Valori e livelli degli attributi dello scenario "Milano" ... 45
Tabella 12 Valori e livelli degli attributi dello scenario "Lugano" ... 46
Tabella 13 Confronto dei tempi di percorrenza ... 75
Tabella 14 Confronto Costi ... 76
Tabella 15 Incidenza del carburante sul costo totale del viaggio in auto ... 76
Tabella 16 Confronto Costi, con soli valori chilometrici per l'auto ... 77
Tabella 17 Confronto incidentalità anno 2012 ... 78
Tabella 18 Giudizio dei clienti FNMAutoservizi - Livello di Puntualità ... 81
Tabella 19 Confronto tempi di percorrenza ... 82
Tabella 20 Confronto costi tra auto e car-sharing ... 86
Tabella 21 Confronto costi tra Treno, Bus e Tram ... 89
Tabella 22 Caso Locale “Vincolato”: vettore β ... 97
Tabella 23 Caso Locale "Vincolato": probabilità di scelta ... 98
Tabella 24 Caso Locale “Semi-Vincolato”: vettore β ... 100
Tabella 25 Riepilogo degli attributi di costo ... 101
Tabella 26 Caso Locale “Semi-Vincolato”: probabilità di scelta ... 101
Tabella 27 Caso Locale “A parametri specifici”: vettore β ... 102
Tabella 28 Caso Locale “A parametri specifici”: probabilità di scelta ... 103
Tabella 29 Caso Milano “Vincolato”: vettore β ... 105
Tabella 30 Caso Milano “Vincolato”: probabilità di scelta ... 105
Tabella 31 Caso Milano “Semi-Vincolato”: vettore β ... 107
Tabella 32 Caso Milano “Semi-Vincolato”: probabilità di scelta ... 108
Tabella 33 Caso Milano “A parametri specifici”: vettore β ... 109
Tabella 34 Caso Milano “A parametri specifici”: Valori medi degli attributi e vettore β pesato .... 109
Tabella 35 Caso Milano “Semi-Vincolato”: probabilità di scelta ... 110
Tabella 36 Caso Milano “Gerarchico vincolato”: vettore β,δ ... 113
Tabella 37 Caso Milano “Gerarchico vincolato”: probabilità di scelta ... 113
Tabella 38 Caso Lugano “Vincolato”: vettore β ... 115
Tabella 39 Caso Lugano “Vincolato”: probabilità di scelta ... 115
Tabella 40 Caso Lugano “Semi-Vincolato”: vettore β ... 116
Tabella 41 Caso Lugano “Semi-Vincolato”: probabilità di scelta ... 116
Tabella 42 Caso Lugano “A parametri specifici”: vettore β ... 117
VIII
Tabella 44 Caso Lugano “Gerarchico vincolato”: vettore β ... 118
Tabella 45 Caso Lugano “Gerarchico vincolato”: probabilità di scelta ... 118
Tabella 46 Caso Locale: vettore β selezionato e attributi medi ... 120
Tabella 47 Caso Locale: vettore limite, ricerca per via grafica ... 122
Tabella 48 Caso Locale: vettore limite, ricerca per iterazione ... 122
Tabella 49 Caso Milano: vettore β selezionato e attributi medi ... 123
Tabella 50 Caso Milano: vettore limite, ricerca per via grafica ... 125
Tabella 51 Caso Milano: vettore limite, ricerca per iterazione ... 125
Tabella 52 Vettore limite ... 126
Tabella 53 Caso Locale: confronto alternative ... 126
Tabella 54 Caso Milano: confronto alternative ... 127
Tabella 55 Quote altimetriche e pendenze medie ... 129
Tabella 56 Fermate storiche della linea Grandate-Malnate ... 135
Tabella 57 infittimento fermate della linea Grandate-Malnate ... 137
Tabella 58 Attributi e probabilità di scelta nel caso locale ... 140
Tabella 59 Attributi e probabilità di scelta nel caso Milano ... 140
Tabella 60 Spostamenti da i paesi della Traversata verso le tre provincie CO-VA-MI ... 142
Tabella 61 Spostamenti tra i paesi della Traversata ... 143
Tabella 62 Stima degli utenti potenziali ... 143
Tabella 63 Esempi di costo di alcune linee tranviarie ... 144
1
1. Abstract
In questa trattazione si vuole analizzare il metodo per la valutazione della domanda che la popolazione potrebbe generare a fronte di una nuova proposta di trasporto, ipoteticamente attivabile sul territorio.
Per fare ciò si sfrutterà il metodo delle indagini SP, o “Stated Preferences” (preferenze dichiarate), individuando il livello di domanda di trasporto generata sul territorio a seconda del tipo di servizio proposto, e quindi dare indicazioni riguardo a quale alternativa scegliere per la realizzazione di un nuovo servizio per la mobilità.
Tali indagini si basano su questionari ad attributi variabili, i cui risultati incideranno sui “pesi” che ogni attributo avrà all’interno del modello virtuale, rendendolo rappresentativo delle preferenze della popolazione.
Una volta costruito il modello sarà possibile valutare la “Sensibilità” della popolazione rispetto ai paramenti del sistema di trasporto, indicando la via da seguire nell’eventuale effettiva progettazione di un servizio capace di rispondere alle richieste del territorio.
2
2. Il Trasporto
La mobilità rappresenta uno dei bisogni fondamentali di una comunità umana: la necessità di spostarsi da un punto a un altro nell’ambito del territorio nel quale essa risiede e svolge le proprie attività, nonché tra ambiti territoriali differenti per favorire lo scambio di beni materiali e culturali con altre comunità altrove insediate.
Nelle culture paleolitiche della specie homo sapiens sapiens la sopravvivenza degli individui era assicurata dalla possibilità di cacciare prede animali e di raccogliere alimenti vegetali. In quel contesto la mobilità era essenziale per occupare aree territoriali nelle quali fosse garantita la disponibilità di risorse alimentari, la quale variava in funzione delle stagioni e quindi delle migrazioni delle mandrie e della crescita dei prodotti della terra. La mobilità delle popolazioni nomadi faceva quindi parte del loro proprio modo di vivere e di sostentarsi.
La capacità di sfruttare le risorse ricavabili dall’agricoltura e dall’allevamento ha caratterizzato le culture neolitiche, le quali passarono da uno stile di vita nomade a uno stanziale. Anche in questo caso, però, la mobilità ha giocato un ruolo essenziale nell’evoluzione delle comunità e delle civiltà che andavano progressivamente formandosi, infatti con la sovrapproduzione alimentare raggiunta in alcune aree e la disponibilità di risorse minerarie in altre aree, nascevano i primi scambi commerciali.
Questa nuova prerogativa delle prime comunità ha stimolato ulteriormente l’attitudine istintiva alla mobilità, per soddisfare la quale l’inventiva umana ha iniziato a realizzare i primi rudimentali veicoli di trasporto per sfruttare le possibilità di spostamento che la natura metteva a disposizione.
Qui ci si limita a osservare che l’iniziale capacità di soddisfare in modo rudimentale le proprie esigenze di mobilità ha innescato un ciclo virtuoso, in quanto ha stimolato ulteriormente l’istintiva attitudine allo spostamento e alla migrazione, la quale ha richiesto il continuo perfezionamento dei sistemi di trasporto fino alle condizioni attuali, che vedono l’uomo capace di allontanarsi anche dal proprio pianeta.
Si chiudono queste considerazioni introduttive rilevando che l’attitudine alla mobilità, derivante dall’istinto di sopravvivenza, si è evoluta e articolata tanto che le attuali esigenze di spostamento di un individuo non derivano strettamente dalla necessità di soddisfare i propri bisogni essenziali di sussistenza e di crescita, ma anche dal desiderio di vedere ambiti nuovi, scoprire culture differenti e accrescere la propria conoscenza.
Per definire in maniera più concreta il termine “Trasporto” è necessario analizzare più approfonditamente le componenti del cosiddetto “Sistema di Trasporto”, in particolare si descriverà di cosa oggi esso sia composto operativamente e quali sono gli elementi e i soggetti con esso interagenti.
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2.1. Sistema di Trasporto
Con “Sistema di Trasporto” si intende genericamente l’insieme degli elementi e delle loro reciproche interazioni fisiche e organizzative che permettono di realizzare il trasporto, per esempio una linea metropolitana costituisce un sistema di trasporto, ma anche insiemi strutturalmente e tecnologicamente differenziati, per esempio il sistema di trasporto merci, costituito da veicoli e vie di trasporto terrestri, navali e aeree fortemente differenziati, rappresenta un sistema di trasporto. Tra questi due esempi estremi esiste una casistica molto ampia e variegata.
Il Sistema dei Trasporti comprende anche l’insieme della normativa e dei regolamenti aziendali che concorrono allo svolgimento delle attività di trasporto di persone o merci, come per esempio il Codice della Strada, i regolamenti d’esercizio, i contratti di servizio, la Carta dei Servizi eccetera.
2.2. Veicolo e Via
Nel caso più generale, per effettuare un trasporto occorrono un mezzo di trasporto, più propriamente denominato veicolo, e una via di trasporto.
La generica attività di trasporto si manifesta con il traffico, costituito dal movimento dei veicoli sulla via, ma non necessariamente con attrezzature tecnologiche, infatti il caso più naturale ed elementare è costituito dallo spostamento a piedi di una persona su un terreno non appositamente attrezzato per questa semplice operazione.
Volendo indicare altri esempi di sistemi di trasporto effettuati senza l’impiego di un veicolo possiamo ricordare la fluitazione del legname svolta lungo corsi d’acqua ed il trasporto di fluidi per condotta negli oleodotti.
2.3. Infrastruttura
Il concetto elementare di via può essere generalizzato in quello più complesso di infrastruttura
di trasporto.
L’infrastruttura è composta da elementi lineari, cioè la via vera e propria, e da elementi puntuali, tra i quali si possono distinguere i nodi terminali e i nodi di interscambio.
L’insieme di vie e di nodi viene spesso denominato rete infrastrutturale o rete di trasporto.
2.4. Organizzazione
Un terzo elemento fondamentale dei sistemi di trasporto, che è stato necessariamente introdotto nell’evoluzione dai sistemi elementari a quelli sempre più complessi, è l’organizzazione.
Entro questo termine generico si considerano i regolamenti, i sistemi di controllo del traffico, la manutenzione, i sistemi di informazione all’utenza, eccetera.
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2.5. Servizio
Il trasporto viene spesso assimilato a una attività di tipo industriale per la produzione di unità di traffico, ma in realtà è un servizio analogo a quelli dell’energia, per esempio elettricità, gas per usi domestici, oleodotti, e dello scambio di informazioni come la telefonia.
Il servizio di trasporto è l’elemento generato dall’insieme delle funzioni svolte dai tre elementi costituenti un sistema di trasporto; il servizio è quindi ciò che viene percepito e apprezzato da chi utilizza il sistema e può differire in modo sostanziale da un sistema all’altro.
È sostanziale notale che la produzione di unità di traffico deve essere contemporanea al consumo, infatti il servizio prodotto non può essere immagazzinato:
se le unità di traffico prodotto sono superiori alle esigenze di mobilità si ha una sottoutilizzazione di veicoli e infrastrutture;
nel caso opposto si ha la congestione.
Sono inevitabili quindi i disagi in alcuni periodi di sovraccarico, noti come periodi o fasce di punta di traffico e l’esuberanza dei veicoli e delle infrastrutture nei periodi morti, denominanti anche periodi o fasce di morbida.
Nello studio di un sistema di trasporto, oltre agli elementi costituenti sopra citati ne vanno considerati altri che, pur non essendo componenti costitutivi del sistema, entrano in gioco interagendo con esso e quindi vanno tenuti in debito conto.
2.6. Domanda di trasporto
Rappresenta l’insieme degli utenti attuali o potenziali, espresso generalmente come flusso di spostamenti, che consumano il servizio offerto da un sistema di trasporto in un periodo di tempo prefissato.
La domanda soddisfatta dal sistema si manifesta nei flussi di traffico circolanti sugli elementi infrastrutturali del sistema stesso.
2.7. Offerta
L’insieme formato dagli elementi costituivi di un sistema di trasporto e dal sevizio da esso prodotto viene definito offerta di trasporto.
Nel caso del trasporto stradale l’offerta è costituita dall’insieme delle strade, caratterizzate dalle proprie caratteristiche fisiche e geometriche, e dalle loro prestazioni funzionali, per esempio le velocità di deflusso, i costi di trasporto, ecc.
Nel trasporto collettivo l’offerta è costituita dall’insieme delle vie di trasporto, con le proprie caratteristiche fisiche e funzionali, dei veicoli messi a disposizione del pubblico e degli orari.
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2.8. Utenti
Un elemento fondamentale, senza il quale un sistema di trasporto non avrebbe motivo di esistere, è rappresentato dagli utenti, cioè dai generici utilizzatori del servizio offerto dal sistema.
Sono utenti i viaggiatori (o passeggeri) presenti su un veicolo e gli operatori che spediscono le merci. Nel caso del trasporto individuale gli utenti sono anche produttori di una parte del servizio.
Relativamente alla loro tipologia, gli utenti di un sistema di trasporto possono essere distinti in classi o segmenti in funzione delle proprie caratteristiche, dei comportamenti e delle esigenze.
Motivo del viaggio: Lavoro o affari; Studio;
Accesso ad altri servizi;
Svago, visite a parenti e amici; Turismo.
Livello di reddito, dal quale dipende la disponibilità a pagare dell’utente: Basso;
Medio; Alto.
Ricorrenza dello spostamento:
Sistematico o ripetitivo o pendolare: spostamento di andata e ritorno tipicamente quotidiano, secondo tempi, percorsi, modalità che si ripetono ogni giorno;
Saltuario: spostamento che si effettua 1-2 volte la settimana; Occasionale.
Lunghezza dello spostamento o distanza lungo la quale l’utente si sposta: Breve;
Media; Lunga; Lunghissima.
In definitiva si può osservare che la vita di un sistema di trasporto deriva dall’interazione tra la domanda, generata dagli utenti, e l’offerta di trasporto, prodotta dai gestori; infatti se non si trova un punto di incontro tra questi due fattori, il sistema di trasporto non ha alcun motivo di nascere, o se è in funzione non sarà in grado di sostentarsi.
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3. Il caso di studio: Grandate-Malnate
3.1. L’area di studio
L’area di studio è localizzata nella zona settentrionale della Lombardia, nella cosiddetta zona dei laghi circa 40 km a Nord di Milano, sulla linea immaginaria che collega, da Est a Ovest, i capoluoghi di provincia Como e Varese.
Figura 1 Triangolo Como-Milano-Varese
Il territorio non si presenta pianeggiante ma caratterizzato da un susseguirsi di saliscendi, tipico delle Prealpi Lombarde.
Il collegamento stradale principale tra Como e Varese risulta essere un tratto della Strada Statale 342 Briantea, caratterizzato da inevitabili ed impegnativi dislivelli nelle zone comprese tra
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Como e Montano Lucino, nel comune di Villaguardia, sul confine tra Lurate Caccivio e Olgiate Comasco, nel comune di Solbiate e tra Malnate e Varese.
Figura 2 Strada Statale 342 - tratto Como-Varese
La distanza tra i due capoluoghi di provincia misura una trentina di chilometri in cui si concentrano piccole e medie realtà comunali con un discreto livello di densità abitativa, tra cui per esempio Malnate (VA) con quasi 17'000 abitanti, Olgiate Comasco (CO) che conta 11'500 abitanti, Lurate Caccivio (CO) con una densità abitativa di 1'668 ab/kmq, e Montano Lucino (CO) che nonostante i 5'000 abitanti ospita una zona industriale molto attiva.
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3.2. Il Trasporto Locale
Per quanto riguarda la distribuzione dei servizi di trasporto, oltre all’alternativa individuale automobilistica, si può far affidamento sui soli servizi autobus di seguito elencati.
Figura 4 Situazione attuale del trasporto su gomma
1) ASF Autolinee (in blu)
Che opera solo nel contesto della provincia di Como senza raggiungere il secondo capoluogo.
2) Autolinee FNMAutoservizi (in rosso),
Appartiene al gruppo FNM e ha istituito un servizio su gomma nella tratta Como-Varese per sopperire alla mancanza di servizi derivata dalla chiusura della ferrovia Grandate-Malnate nel 1966.
È attiva sull’intero collegamento Como-Varese con la linea C77 che effettua percorsi alternati, in particolare:
- Nella zona ovest il passaggio per Solbiate, Albiolo e Cagno e il passaggio alternativo per Beregazzo e Binago consentono di coprire un’offerta più ampia, attraversando un numero maggiore di paesi rispetto ad un servizio a tratta unica;
- Nella zona est i paesi tra cui si alternano i passaggi dell’autobus sono Montano Lucino e Grandate, dimezzando di fatto l’offerta dell’interscambio ferroviario di Grandate.
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Inoltre, se si volesse viaggiare da Como a Varese utilizzando la ferrovia, l’unica soluzione sarebbe quella di effettuare un cambio a Saronno, per un totale di circa 54 km: quasi il doppio del percorso della mobilità su gomma tra i due capoluoghi, con più del doppio in termini di tempo.
Figura 5 Attuale collegamento via ferro Como-Varese
La limitazione sulle alternative di trasporto fra i due capoluoghi ha una forte ripercussione sulla mobilità locale. Poter scegliere solo il servizio autobus porta molti utenti verso l’uso dell’automobile, dando vita ad un circolo vizioso in cui l’aumento di automobili incrementa il livello della congestione stradale che, a sua volta, interferendo con la marcia e la puntualità del servizio pubblico, lo rende meno appetibile e porta altri utenti verso la soluzione automobilistica privata.
Figura 6: effetto circolare della perdita di utenza dell'autolinea
Autolinea meno appetibile Perdita di utenza del TPL Aumento automobilisti Aumento congestione Maggior possibilità di ritardo
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3.3. Area circostante
L’area compresa tra i due capoluoghi provinciali è interessata dalla vicinanza di due zone attrattive molto importanti:
Milano: capoluogo della regione Lombardia;
Ticino: cantone della vicina Svizzera, che attira ogni giorno un gran numero di lavoratori frontalieri.
Le due zone sono raggiungibili con i servizi ferroviari attivi attraverso le linee:
Como-Saronno-Milano (FerrovieNord)
Laveno-Varese-Saronno-Milano (FerrovieNord) Chiasso-Como-Milano (RFI)
Laveno-Luino-Bellinzona (RFI)
Le prime due linee intersecano il tracciato della “Vecchia Ferrovia”, anche conosciuta col nome di “Traversata” per il suo percorso trasversale e non radiale rispetto a Milano, nei suoi estremi Grandate e Malnate, che tra loro distano circa 16km.
Il terzo collegamento, più esterno alle linee precedenti, è gestito da RFI congiungendo entrambe le zone attrattive.
L’ultimo in elenco è per ora l’unico collegamento con la Svizzera sul versante di Varese, almeno fino a quando il progetto della ferrovia “Arcisate-Stabio” non sarà completato, ma potrebbe risultare scomodo per gli abitanti dell’area di studio, in quanto una volta arrivati a Laveno da Varese, il necessario cambio richiede anche di raggiungere a piedi la stazione di RFI per poter continuare il viaggio, quindi non verrà considerato nei prossimi capitoli.
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Figura 8 Linea Laveno-Varese-Saronno
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Figura 10 Linea Chiasso-Como-Milano
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La quota di spostamenti Nord-Sud che usufruiscono del Trasporto Pubblico avvengono generalmente con la modalità treno, e per fare ciò gli utenti devono raggiungere le stazioni ferroviarie principali, generando un flusso secondario di spostamenti, in auto o bus, sulla direttrice Est-Ovest.
Figura 12 Flussi principali (Nord-Sud) e secondari (Est-Ovest)
Dovrebbe risultare ora più chiara l’importanza di un buon servizio di trasporto locale, non solo finalizzato a favorire gli spostamenti intrazonali, ma che agevoli anche l’interscambio con la rete ferroviaria principale per raggiungere i grandi poli attrattori della zona.
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I parcheggi delle stazioni di interscambio costantemente al completo sono indice di una percezione di bassa affidabilità del servizio autobus, a fronte della richiesta di puntualità necessaria per assicurare il rispetto delle coincidenze con il servizio ferroviario.
Tale scoglio non è facilmente superabile a causa di una proprietà intrinseca del modo di trasporto in autobus caratterizzato dalla naturale interferenza che l’autolinea ha con il traffico stradale.
Figura 13: Rapporto tra utenti del trasporto individuale e utenti del trasporto pubblico
L’immagine rappresenta, per ogni paese dell’area di studio, il rapporto tra il numero di spostamenti che avvengono con mezzi di trasporto privati (auto e moto) e quelli che avvengono con mezzi del trasporto pubblico (bus e treno): in verde sono rappresentati i paesi che hanno la tendenza all’uso del trasporto collettivo, in rosso invece quelli che preferiscono spostarsi in automobile.
Si nota subito che i paesi analizzati, pur essendo collegati con la ferrovia dal servizio autobus, tendono comunque a preferire il proprio mezzo personale.
È però possibile che un servizio che offra qualcosa di diverso possa invertire, o almeno spostare di qualche punto percentuale, tale tendenza, favorendo il trasporto pubblico.
In particolare potrebbe pesare molto l’affidabilità riguardo la puntualità, che, come abbiamo detto prima, può essere garantita da un servizio in sede protetta, il quale non ha importanti interferenze con il traffico automobilistico. Dovrebbe però mantenere le proprietà di capillarità attuali, attraversando gli stessi paesi, o la maggior parte, attualmente serviti dall’autolinea.
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4. Traversata: la vecchia ferrovia
Sull’area del nostro studio esisteva già un’infrastruttura ferroviaria, che ha servito la popolazione fino la 1966, oggi l’armamento e la linea aerea sono stati quasi totalmente dismessi, ma resta viva la traccia del suo percorso attraverso i paesi dell’olgiatese.
Figura 14 Traversata: tracciato Como-Varese
La possibilità di avere a disposizione un tracciato già delineato, ad esclusione di alcuni punti singolari che sono stati edificati o riutilizzati in altri modi, non può che farci pensare di poterci appoggiare ad esso per la realizzazione di un nuovo servizio.
Naturalmente dagli anni ’60 ad oggi il tracciato ha subito delle trasformazioni in alcuni punti, il che richiede di rivederne il percorso, ma le tratte ancora utilizzabili porterebbero un buon risparmio in fase di acquisizione delle aree.
4.1. Cenni storici
La storia di questa linea ferroviaria parte dal 1882 quando la provincia di Como, delega alla neo costituita “Società Anonima delle Ferrovie per il Ticino” la costruzione di una linea tra Como e Malnate che possa collegarsi ad un ulteriore linea per Laveno. Il completamento dei lavori sarebbe dovuto avvenire entro sette anni dalla data di inizio del cantiere.
In realtà l’inaugurazione della tratta Como-Malnate avviene soltanto dopo 3 anni, il 24 settembre 1885. Essa viene subito chiamata la “Traversata” (in quanto unica linea trasversale e non radiale su Milano), ha un solo binario (l’incrocio tra i convogli avveniva alla stazione di Olgiate) e un percorso per quei tempi tortuoso e accidentato, caratterizzato da forti pendenze; infatti la linea raggiunge la quota altimetrica di 409m s.l.m. nella stazione di Solbiate-Albiolo e presenta numerosissimi ponti, curve e opere di movimenti terra.
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Figura 15 Vecchio ponte di Malnate
Figura 16 Il ponte di Malnate oggi
La “Società anonima delle ferrovie per il Ticino” nel frattempo, ha avviato la Saronno-Malnate-Varese-Laveno, caratterizzata dai bellissimi ponti sulla Quadronna e sull’Olona, e il 14 agosto 1884 aveva raggiunto Malnate; in seguito raggiunge il capolinea di Laveno nel luglio 1886 e da quel momento la stazione di Malnate, alle porte di Varese e della valle dell’Olona, diventa il punto di interscambio fra la Como-Varese-Laveno e la Saronno-Varese-Laveno.
Il 27 luglio 1888, La “Società anonima delle ferrovie per il Ticino” cede alla “Società Anonima Ferrovie Nord Milano” le sue linee ferroviarie e da quel momento la linea per Malnate diventa pertinenza delle Ferrovie Nord Milano.
A Lurate Caccivio la linea ferrata incrociava e sovrappassava la tramvia intercomunale Como-Appiano Gentile-Mozzate (SECAV) attivata nel 1910.
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Negli anni venti è ampliato il ponte sulla Quadronna (poco prima della stazione di Malnate in direzione Varese) cosi la linea proveniente da Como può continuare sul suo binario dedicato fino alla stazione di Malnate senza unirsi ai due binari provenienti da Saronno.
Nel 1941 le FNM presentano domanda alle competenti autorità proponendo l’elettrificazione della linea, realizzata il 14 dicembre 1948, con la posa di una linea di contatto con sezione complessiva di 300 mmq; così il servizio passeggeri è svolto da un elettromotrice e da una rimorchiata pilota, mentre i trasporti merci, in rapido declino, sono svolti ancora con locomotive a vapore.
Durante gli anni di esercizio i fabbricati viaggiatori di Solbiate, Olgiate e Lurate vengono ampliati, e i primi due sono dotati anche di pensiline prospicienti la stazione vera e propria.
Alla fine degli anni ‘50 le corse feriali tra Como e Varese sono addirittura dodici e undici nel senso inverso con un tempo di percorrenza di circa cinquanta minuti, ma il declino ormai è inarrestabile: l’era dell’automobile ha spostato la maggior parte dell’utenza verso il nuovo sistema di trasporto.
Meno di venti anni dopo l’elettrificazione (1966) c’è la chiusura della linea Como - Varese, nel tratto Malnate - Grandate. Una chiusura preannunciata dalla limitatissima manutenzione della linea, il cui armamento, alla metà degli anni ‘60, ha raggiunto dei livelli tali da imporre la limitazione della velocità a soli 50 km/h e dalla riduzione delle corse.
La chiusura definitiva e il rapido smantellamento della linea avviene nel corso del 1972, molto del materiale recuperato è utilizzato per la manutenzione di altre reti FNM.
Vengono così lasciati a loro stessi i quasi 18 Km di sedime ferroviario, abbandonate le 4 stazioni (Villa Guardia (Civello), Lurate Caccivio, Olgiate Comasco e Solbiate - Albiolo), la fermata di Binago - S. Salvatore e i 14 caselli presenti sulla tratta.
Completando il quadro, si riportano tra gli allegati alcuni orari tabellari del servizio ferroviario in questione che risalgono al periodo 1946-1965, gentilmente forniti dai volontari del Museo del Lavoro e dell’Industria Saronnese (MILS).
Da questi si possono notare le 5 stazioni intermedie che uniscono le località di Grandate-Breccia e Malnate, con le relative estensioni verso Como e Varese.
Già allora questa tratta non percorreva sempre l’intero percorso, ma era organizzata per permettere gli interscambi proprio nelle due stazioni di Grandate e Malnate, punto di contatto con la rete milanese.
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5. Analisi della domanda potenziale
Il fine di questa trattazione è di valutare la fattibilità di introduzione di un nuovo servizio di mobilità nel territorio e il fattore chiave per tale analisi è l’interesse che esso può suscitare nei residenti, in particolare il termine che rappresenta la scelta degli utenti è detta “domanda di trasporto” e sarà proprio questo l’obiettivo della ricerca.
Le indagini finalizzate alla stima della domanda attuale possono avvalersi dell’osservazione diretta del comportamento effettivo tenuto dagli utenti. Ciò non è ovviamente possibile nei casi ove sia necessario prevedere il loro comportamento futuro, in presenza di interventi pianificati ma non ancora osservabili fisicamente.
Per poter quindi simulare il comportamento degli utenti potenziali di una nuova alternativa di trasporto si è sviluppata un’ulteriore famiglia di metodi di indagine, che considera alcune informazioni elementari espresse dagli utenti.
I metodi di indagine possono classificarsi in funzione delle preferenze espresse dagli utenti:
Indagini sulle preferenze rilevate o indagini RP (Revealed Preferences): sono relative ai comportamenti effettivamente dimostrati dagli utenti in un contesto reale;
Indagini sulle preferenze dichiarate o indagini SP (Stated Preferences): sono relative ai comportamenti dichiarati dagli utenti nei confronti di contesti ipotetici che vengono loro prospettati.
Il caso di studio rientra nel campo delle ipotesi future quindi la scelta della tipologia di indagine è ricaduta obbligatoriamente sulla seconda.
Lo scopo è quello di stimare gli effetti delle prestazioni e delle tariffe del nuovo sistema che potrebbero indurre l’intervistato ad abbandonare il modo che utilizza attualmente per usare quello del sistema in progetto, e di conseguenza poter dimensionare il nuovo servizio.
Le indagini di tipo SP permettono di non limitarsi a osservare le scelte effettivamente compiute nel contesto reale, né, peggio ancora, a prendere atto a posteriori degli effetti indotti da una nuova infrastruttura nelle scelte degli utenti, ma consentono di controllare gli esiti di “esperimenti” compiuti su contesti di scelta ipotetici, appositamente progettati e indagati su un campione di utenti.
Questo approccio offre dunque i vantaggi seguenti:
Analisi di alternative attualmente non disponibili;
Controllo della variabilità di attributi al di fuori dei limiti presenti nella realtà attuale; Analisi di attributi attualmente non presenti;
19 Gli inevitabili svantaggi sono invece identificabili in:
Introduzione di distorsioni nei modelli calibrati con le indagini dovute a difformità tra i comportamenti dichiarati e quelli effettivi;
Introduzione di complessità di tipo analitico, computazionale e operativo.
La progettazione di una indagine SP è una operazione critica, in quanto condiziona l’efficacia delle operazioni successive e la bontà dei risultati.
Per poter impostare l’indagine si devono svolgere alcune operazioni, riassumibili in:
Definizione e composizione dei contesti di scelta proposti al decisore, costruendo scenari ipotetici da un insieme di opzioni alternative;
Definizione degli attributi, denominati anche fattori, considerati in ogni alternativa, con i quali si definiscono le caratteristiche delle varie opzioni alternative;
Definizione dei livelli di variazione degli attributi in termini assoluti, per esempio i tempi e i costi delle alternative modali, e in termini relativi, per esempio la variazione dei tempi e dei costi rispetto a una media o rispetto al loro valore attuale;
Definizione del tipo di preferenza che il decisore deve dichiarare nei confronti dell’alternative che ritiene più utile; sono disponibili le seguenti possibilità:
o Scelta, o choice: l’intervistato indica l’alternativa preferita tra quelle proposte; o Ordinamento, o ranking: ordina le proprie opzioni secondo un grado di preferenza; o Votazione, o rating: assegna una misura di preferenza alle alternative scelte.
Definizione delle modalità operative di conduzione dell’intervista, nel cui svolgimento ci si può avvalere dell’uso di questionari cartacei o di computer, siti internet o conversazioni telefoniche;
Dal punto di vista operativo è opportuno seguire i seguenti criteri:
Realismo degli scenari: o Risultare credibili;
o Proporre scenari ipotetici molto vicini all’esperienza e alla conoscenza degli intervistati, per esempio successivamente a un’indagine RP.
Impiego preferibile del metodo di preferenza “scelta”: la semplicità e la chiarezza producono risposte più affidabili;
Semplificazione degli scenari: proporre poche alternative, definite da pochi attributi, variabili su pochi livelli;
Limitazione del numero degli scenari: presentare al massimo 8-10 scenari a ogni utente; Definizione delle modalità operative di conduzione dell’intervista: anche in questo caso è
opportuno il ricorso alla semplicità ed è importante il contatto diretto tra intervistatore e intervistato.
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5.1. Progettazione dell’indagine
Ricordando che per ogni alternativa sarà necessario individuare un certo numero di attributi (costo, tempo di viaggio ecc…) e che, facendo già una semplificazione, ogni attributo varierà su un numero limitato di livelli, possiamo valutare quante sono le combinazioni teoriche degli scenari possibili che compongono l’esperimento SP, detto anche Piano Fattoriale Completo (PFC):
𝑁 = ∏ 𝑚𝑖𝑛𝑖 𝑛
𝑖=1
· n = numero di fattori;
· k = numero di gruppi di fattori;
· ni = 1, 2, …, k = numero di fattori appartenenti a un gruppo i;
· mi = numero dei livelli di variazione degli elementi di un gruppo i.
Ipotizzando di costruire un esperimento in cui si vuole sottoporre all’intervistato il confronto tra le alternative “Auto”, “Bus” e “Treno”, le quali saranno descritte da determinati attributi che si presenteranno in combinazioni di valori diversi in ogni questionario, potremmo avere la seguente forma del Piano Fattoriale Completo:
Attributi Alternativa “Auto” Alternativa “Bus” Alternativa “Treno” Livelli di variazione Tempo di percorrenza
Alto Alto Alto
Medio Medio Medio
Basso Basso Basso
Costo
Alto Alto Alto
Medio Medio Medio
Basso Basso Basso
Comfort Alto Alto Alto
Basso Basso Basso
Frequenza del servizio Alto Alto
Basso Basso
Tempo per raggiungere la fermata Medio Medio
Tabella 1 Esempio di attributi e livelli di variazione
Quindi l’esperimento risulterà costituito da 8 attributi così suddivisi: 2 attributi variabili su 1 livello, 5 attributi variabili su 2 livelli e 6 su 3 livelli, il numero degli scenari che lo compongono risulta:
N = 12 x 25 x 36 = 1 x 32 x 729 = 23’328 scenari, numero eccessivamente alto per poter essere gestito
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Esistono però dei criteri per la riduzione del numero degli scenari, mantenendo inalterata la correttezza dell’indagine:
Scomposizione a blocchi: è una tecnica che permette di suddividere gli N scenari in
gruppi da sottoporre a decisori diversi;
Piano Fattoriale Fratto (PFF): è una tecnica di riduzione che permette di eliminare
completamente blocchi di scenari mantenendo i confronti ortogonali in modo da permettere comunque la stima degli effetti principali.
5.1.1. Scomposizione a blocchi
Introducendo ora il concetto di Variabile di Blocco, intesa come interazione di due o più fattori utilizzata per la definizione di un blocco, i blocchi possono essere definiti raggruppando gli scenari che presentano:
Lo stesso valore della variabile di blocco; Valori concordi di più variabili di blocco;
Valori discordi di più variabili di blocco.
Le tabelle seguenti rappresentano due esempi di scomposizione a blocchi differenti per lo stesso problema, in cui i fattori sono:
· TA= tempo di percorrenza in auto; · CA= Costo del modo auto;
· TB= Tempo del modo bus.
I 3 attributi variano su 2 livelli (“+” = alto; “-” = basso) definendo un PFC a 23=8 scenari.
Nel primo caso gli 8 scenari sono stati suddivisi in 2 blocchi da 4 scenari, secondo i criteri:
· Il blocco I contiene gli scenari con valore “-” nell’interazione tra i tre fattori; · Il blocco II contiene gli scenari con valore “+” nell’interazione tra i tre fattori.
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Nel secondo caso invece sono stati suddivisi in 4 blocchi da 2 scenari con questi criteri:
· I blocchi I e IV contengono gli scenari con valore concorde “++” o “--” nelle interazioni tra le variabili di blocco;
· I blocchi II e III contengono gli scenari con valore discorde “+-” o “-+” nelle interazioni tra le variabili di blocco.
Figura 18 Esempio di scomposizione a blocchi "4x2"
Questa tecnica permette di sottoporre a più intervistati solo alcuni questionari, riducendo il carico richiesto all’utente.
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5.1.2. Piano Fattoriale Fratto
Un piano fattoriale fratto si basa su alcune Relazioni Definenti, che appunto definiscono il livello di un attributo secondo relazioni tra altri attributi. Questo permette di eliminare un fattore dal calcolo del PFC senza però rinunciare a farlo comparire negli scenari.
Prendendo sempre come esempio il caso precedente, è possibile imporre la relazione definente per l’attributo TB per cui il livello di TB è pari all’interazione tra gli altri 2 fattori TA e CA, cioè:
𝑙𝑖𝑇𝐵 = 𝑙𝑖𝑇𝐴 × 𝑙𝑖𝐶𝐴
Figura 19 Definizione del fattore TB secondo l'interazione TA, CA
In questo modo la definizione del piano fattoriale prevede solamente 2 attributi a 2 livelli di variazione e quindi risulta N=23-1=4 scenari, da cui poi verrà definito il terzo attributo secondo la
relazione definente.
Si può osservare che introducendo le variabili di blocco si usa il PFC, ma esso viene sottoposto a decisori diversi, pertanto si generano più scenari, ma si ottengono meno informazioni da ogni scenario a parità del numero di decisori.
Con un Piano Fattoriale Fratto si eliminano completamente alcuni scenari, pertanto si generano meno scenari, ma si ottengono più informazioni da ogni scenario a parità del numero di decisori.
Nella pratica si riduce un PFC a un PFF eliminando alcuni scenari, cioè introducendo altrettante relazioni definenti tali da mantenere i confronti ortogonali che consentano di definire almeno gli effetti principali, successivamente si introducono alcune variabili di blocco che permettono di scomporre ulteriormente il PFF in blocchi, ciascuno dei quali viene sottoposto ad intervistati diversi.
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6. Le indagini del caso di studio
Nel questionario il primo passo è stato quello di definire le modalità di trasporto ed i relativi attributi, necessari alla descrizione esaustiva di ogni tipologia di trasporto.
6.1. La struttura
Le alternative che il territorio fornisce attualmente sono:
Trasporto individuale autoprodotto, cioè l’automobile;
Il trasporto pubblico locale su gomma, cioè il servizio autobus.
A cui si aggiunge l’alternativa ipotetica di cui questo progetto vuole studiare l’impatto, cioè:
Il trasporto pubblico locale su ferro.
A questo punto, per poter imbastire le indagini SP, è necessaria la definizione degli attributi significativi per ogni modo di trasporto, cercando di limitarsi nel numero in modo da avere un Piano
fattoriale completo (PFC) già in origine non troppo esteso ma che sia comunque esauriente.
La scelta è quindi ricaduta su questi parametri:
Tempo di percorrenza; Costo del viaggio;
Tempo di accesso/allontanamento alla/dalla stazione/fermata; Frequenza del servizio.
Ovviamente gli ultimi 2 punti sono esclusiva delle modalità di trasporto pubblico, e quindi non saranno presenti per il modo auto.
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6.2. Scenario senza cambi
6.2.1. Piano Fattoriale Completo
Per ogni attributo sono stati scelti i livelli su cui farli variare e, sempre con la necessità di limitare il volume del PFC, sono stati definiti più livelli per i fattori su cui si vuole indagare maggiormente:
Modo Attributi Livelli
Auto TA Tempo di percorrenza 1
CA Costo del viaggio 1
Treno TT Tempo di percorrenza 3
TAT Tempo di accesso/allontanamento 2
CT Costo del viaggio 3
FT Frequenza servizio 3
Bus TB Tempo di percorrenza 3 TAB Tempo di accesso/allontanamento 2 CB Costo del viaggio 3
FB Frequenza servizio 3
Tabella 2 Attributi e livelli dello scenario senza cambi
Gli attributi del modo Auto sono stati mantenuti ad un solo livello perché non interessano particolarmente all’indagine, e quindi verranno definiti univocamente.
Questo esperimento quindi è composto da 10 attributi così suddivisi:
· 2 su 1 livello · 2 su 2 livelli · 6 su 3 livelli
Quindi il calcolo del volume del Piano fattoriale completo risulta:
𝟏𝟐× 𝟐𝟐× 𝟑𝟔= 𝟐′𝟗𝟏𝟔 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑟𝑖
6.2.2. Piano Fattoriale Fratto
Affrontare quasi 3'000 questionari è un’impresa molto faticosa per un utente, quindi è necessario effettuare una riduzione tramite la tecnica del Piano fattoriale fratto (PFF), il quale richiede la definizione di alcune relazioni definenti, che nel nostro caso saranno:
· FT=TAB×TT · FB=TAB×CB
Da notare che si è scelto di definire con questa procedura due attributi a 3 livelli (FT e FB), che ridurranno ognuno di un fattore 3 il nostro Piano Fattoriale.
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Inoltre le relazioni sono state costruite come il prodotto tra un attributo a 2 livelli (TAB) e un attributo a 3 livelli (TT e CB), questo per mantenere la distribuzione dei fattori il più costante possibile, infatti le combinazioni risultano del tipo:
Attributo a 3 livelli a*b
1
0
-1
Attributo a 2 livelli1
1
0
-1
-1 -1
0
1
Tabella 3 Combinazioni 3x2Dove [1] corrisponde ad un valore “Alto” dell’attributo, [0] a “medio” e [-1] a “basso”.
Si può effettivamente osservare che il risultato della relazione definente ha la stessa probabilità di restituire un valore alto, medio o basso, infatti le probabilità valgono:
P[1]= 2/6; P[0]= 2/6; P[-1]= 2/6.
Se invece avessimo moltiplicato rigorosamente tra loro due attributi a 3 livelli il risultato sarebbe stato diverso:
Attributo a 3 livelli a*b
1
0
-1
Attributo a 3 livelli1
1
0
-1
0
0
0
0
-1 -1
0
1
Tabella 4 Combinazioni 3x3In questo caso le probabilità non risultano più tutte uguali:
P[1]= 2/9; P[0]= 5/9; P[-1]= 2/9.
Senza l’ausilio e la praticità della moltiplicazione classica nascerebbe quindi la necessità di definire il risultato delle relazioni in maniera “manuale”.
Effettuata la riduzione escludendo 2 attributi a 3 livelli, e quindi definito il nostro Piano
fattoriale fratto, valutiamo il suo volume:
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6.2.3. Scomposizione a blocchi
Sottoporre ad un intervistato 324 questionari è improponibile a livello pratico, quindi effettuiamo un’ulteriore riduzione suddividendo il PFF in blocchi.
In particolare si è scelto di creare blocchi che contenessero tutti combinazioni diverse delle seguenti relazioni di blocco:
· TAT-TAB · TAT-TT · TAT-TB · TAT-CB
Per il calcolo del numero di blocchi che si verranno a formare si moltiplicano tra loro il numero di livelli risultanti dal prodotto rigoroso dei livelli degli attributi che formano la relazione; avendo 3 relazioni tra attributi che hanno rispettivamente 2 e 3 livelli, e 1 relazione tra attributi entrambi a 2 livelli avremo una quantità di blocchi pari a:
𝟐𝟏× 𝟑𝟑 = 𝟓𝟒 𝑏𝑙𝑜𝑐𝑐ℎ𝑖
I quali, per arrivare a 324, conteranno 6 questionari ciascuno.
A questo punto avremmo bisogno di almeno 54 utenti, ad ognuno dei quali saranno sottoposti
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I blocchi risulteranno composti dalle seguenti combinazioni di interazioni:
Blocco Interazioni Blocco Interazioni
TAT-TAB TAT-TT TAT-TB TAT-CB TAT-TAB TAT-TT TAT-TB TAT-CB
1 1 1 1 1 28 -1 1 1 1 2 1 1 1 0 29 -1 1 1 0 3 1 1 1 -1 30 -1 1 1 -1 4 1 1 0 1 31 -1 1 0 1 5 1 1 0 0 32 -1 1 0 0 6 1 1 0 -1 33 -1 1 0 -1 7 1 1 -1 1 34 -1 1 -1 1 8 1 1 -1 0 35 -1 1 -1 0 9 1 1 -1 -1 36 -1 1 -1 -1 10 1 0 1 1 37 -1 0 1 1 11 1 0 1 0 38 -1 0 1 0 12 1 0 1 -1 39 -1 0 1 -1 13 1 0 0 1 40 -1 0 0 1 14 1 0 0 0 41 -1 0 0 0 15 1 0 0 -1 42 -1 0 0 -1 16 1 0 -1 1 43 -1 0 -1 1 17 1 0 -1 0 44 -1 0 -1 0 18 1 0 -1 -1 45 -1 0 -1 -1 19 1 -1 1 1 46 -1 -1 1 1 20 1 -1 1 0 47 -1 -1 1 0 21 1 -1 1 -1 48 -1 -1 1 -1 22 1 -1 0 1 49 -1 -1 0 1 23 1 -1 0 0 50 -1 -1 0 0 24 1 -1 0 -1 51 -1 -1 0 -1 25 1 -1 -1 1 52 -1 -1 -1 1 26 1 -1 -1 0 53 -1 -1 -1 0 27 1 -1 -1 -1 54 -1 -1 -1 -1
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Nonostante potremmo ritenerci soddisfatti avendo raggiunto un numero inferiore a 8-10 questionari per utente, come richiesto dalla teoria, c’è la possibilità di effettuare un’ulteriore riduzione della complessità.
Se osserviamo l’attributo a 3 livelli “Costo del treno” (CT) ci accorgiamo che tra i questionari ne avremo alcuni i quali, a gruppi di 3, differiranno tra loro solo per tale parametro, mantenendo tutti gli altri valori fissi.
Per esempio il primo blocco da 6 questionari sarà così composto:
Questionario Attributi TAT TAB TT TB CB FT FB TA CA CT A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 D -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 E -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 0 F -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1
Tabella 6 Livelli degli attributi degli scenari del primo blocco nel caso Locale
I questionari A,B e C hanno tutti i livelli degli attributi uguali tranne che per CT, e la stessa cosa accade tra i questionari D, E e F.
Sfruttando questa ridondanza possiamo proporre all’utente, anziché 6 questionari simili con una domanda ognuno, 2 questionari diversi chiedendogli di rispondere a 3 domande in base al prezzo del biglietto del treno, arrivando ad una situazione del tipo:
Questionario Attributi
TAT TAB TT TB CB FT FB TA CA CT
A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Variabile Con 3 domande D -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 Variabile Con 3 domande
Tabella 7 Semplificazione ottenuta con l'attributo variabile
Questa soluzione operativa non riduce in alcun modo il numero o la qualità dell’informazione fornita dall’intervistato, anzi permette una più agile comprensione perché richiede di analizzare un solo schema che include 3 questionari.
La facilità di lettura si traduce, in fase di compilazione, in risposte meno affrettate e quindi, si spera che risultino più affidabili, nonché nella possibilità che l’utente si stanchi meno e giunga più facilmente al completamento del blocco di questionari.
In definitiva avremo bisogno di almeno 54 utenti, a cui saranno sottoposti 2 questionari a testa, ognuno dei quali richiede 3 risposte.
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6.3. Scenario con cambio
Avendo analizzato la realtà locale si evince che gli spostamenti sul direttorio Varese-Como spesso non sono fini a sé stessi, ma hanno l’obiettivo di raggiungere altre vie di comunicazione che portano a poli attrattivi maggiori, in particolare Milano e il Ticino (Svizzera).
Lo scenario appena proposto risulta insufficiente nella descrizione del caso reale perché considera solo la possibilità di utilizzare un singolo mezzo per raggiungere la destinazione, escludendo così la realtà vissuta da molti pendolari che si recano alle stazioni ferroviarie che portano a Milano o in Svizzera. È stato quindi realizzato un nuovo scenario che preveda un cambio, il che richiede una nuova progettazione a causa della necessaria aggiunta di alcuni parametri e di una nuova alternativa.
In questo caso le alternative già viste in precedenza sono state pensate collegate alla ferrovia principale nei nodi di interscambio di Grandate e Malnate, ed è stata aggiunta l’alternativa “solo
auto”.
Quindi la nuova soluzione sarà composta dalle seguenti alternative:
Auto + Treno Treno + Treno Bus + Treno Solo Auto
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6.3.1. Piano Fattoriale Completo
È stato necessario aggiungere: Per la nuova alternativa gli attributi di tempo e costo del viaggio; Alle altre alternative l’attributo del tempo di attesa per la coincidenza.
Il nuovo PFC sarà quindi composto, sempre secondo i criteri descritti precedentemente, dalla nuova forma qui proposta:
Modo Attributi Livelli
Auto + Treno TA Tempo di percorrenza 1
CA Costo del viaggio 1
AA Attesa coincidenza 1
Solo Auto TSA Tempo di percorrenza 1
CSA Costo del viaggio 1
Treno + Treno TT Tempo di percorrenza 3
TAT Tempo di accesso/allontanamento 2
CT Costo del viaggio 3
FT Frequenza servizio 3
AT Attesa coincidenza 2
Bus + Treno TB Tempo di percorrenza 3
TAB Tempo di accesso/allontanamento 2
CB Costo del viaggio 3
FB Frequenza servizio 3
AB Attesa coincidenza 2
Tabella 8 Attributi e livelli dello scenario con cambi
Il che definisce un numero di questionari pari a:
𝟏𝟓× 𝟐𝟒× 𝟑𝟔 = 𝟏𝟏′𝟔𝟔𝟒 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑟𝑖
6.3.2. Piano Fattoriale Fratto
La necessità di riduzione si rende ancora più necessaria in questo caso, visto che il numero di questionari è effettivamente quadruplicato rispetto al precedente.
Seguendo gli stessi ragionamenti si introducono le seguenti relazioni definenti:
· FT=TAB×TT · FB=TAB×CB · AT=AB×TAT
Escludendo 2 fattori a 3 livelli e un fattore a 2 livelli definiamo il nuovo PFF:
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6.3.3. Scomposizione a blocchi
Anche la scomposizione a blocchi ha seguito gli stessi ragionamenti del primo scenario e ne sono scaturite le medesime relazioni di blocco:
· TAT-TAB · TAT-TT · TAT-TB · TAT-CB
Le quali definiscono la stessa suddivisione in blocchi vista in precedenza:
𝟐𝟏× 𝟑𝟑 = 𝟓𝟒 𝑏𝑙𝑜𝑐𝑐ℎ𝑖
In questo caso però il numero di questionari che compone un singolo blocco sale a 12.
Riassumendo, avremo bisogno di almeno 54 utenti, ad ognuno dei quali saranno sottoposti un totale di 12 questionari diversi.
Ci torna ancora più in aiuto il processo di accorpamento che abbiamo introdotto in precedenza, infatti utilizzando sempre CT come attributo variabile possiamo ridurre di un fattore 3 il numero di questionari che verranno presentati ad ogni utente.
Oltre alla semplificazione nella lettura, questo metodo ci permette anche di rientrare nel limite richiesto dalla teoria di 8-10 questionari per utente.
In definitiva avremo bisogno di almeno 54 utenti, a cui saranno sottoposti 4 questionari a testa, ognuno dei quali richiede 3 risposte.
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6.4. Definizione degli attributi
Fino ad ora abbiamo valutato gli attributi in maniera stocastica e ideale, senza però specificarne il taglio fisico e tangibile.
L’obiettivo degli attributi è quello di rappresentare il fenomeno in maniera più realistica possibile, e l’attuale definizione dei livelli puramente qualitativa “Alto-Medio-Basso” non è più sufficiente.
Per la definizione dei valori quantitativi è necessario prendere in esame ogni attributo singolarmente e metterlo in scala rispetto allo scenario che vogliamo rappresentare.
6.4.1. Scenario “Locale”
Il primo scenario è quello che considera gli spostamenti tra i due capoluoghi di provincia, Como e Varese, e che quindi seguono in maniera lineare la direzione Est-Ovest, parallela al tracciato della vecchia linea ferrata, senza la necessità di effettuare cambi o deviazioni particolari.
Analizzando la situazione attuale di osserva che esiste uno spartiacque per gli spostamenti verso Como e verso Varese nei pressi dei comuni di Olgiate Comasco e Solbiate, che si trovano all’incirca a metà del tragitto tra i due capoluoghi di provincia.
Volendo rappresentare l’utente medio si è deciso di scegliere come distanza di riferimento la metà di quella tra Como e Varese, risultando quindi di circa 15km, questo ci permetterà di rappresentare sia l’utente che dalla provincia si reca nei capoluoghi posti agli estremi ma anche chi effettua spostamenti interni all’area considerata.
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6.4.1.1. Modo Auto
TA – Tempo di percorrenza: 40 min
Il tempo di percorrenza è stato valutato come metà del percorso Como-Varese indicato dal sito www.viamichelin.it, questo per individuare effettivamente lo spostamento dell’utente medio, come descritto nella premessa dello scenario.
Quindi è stata aggiunta una quota di 10 minuti che comprende la ricerca del parcheggio e il tragitto parcheggio-destinazione:
𝑻𝑨 = (𝟔𝟎′ 𝟐⁄ ) + 𝟏𝟎′= 𝟒𝟎′
Essendo TA un attributo ad un unico livello abbiamo un singolo ed univoco valore.
35 CA – Costo del viaggio: 7,70€
Ci si è basati sul costo chilometrico dell’automobile reperito dalle tabelle ACI di auto di media cilindrata, riferito alla percorrenza di 10'000 km/anno.
Tale percorrenza annua è stata individuata valutando gli ipotetici chilometri che un lavoratore potrebbe effettuare durante l’anno sulla tratta casa-lavoro.
Il livello di precisione necessario a questa stima è quello di un’indicazione quindi ci è sufficiente ipotizzare che l’automobilista percorra 2 viaggi da 15km per l’andata ed il ritorno dal lavoro, per ogni giorno feriale, aggiungendo una quota del 20% per comprendere gli spostamenti non lavorativi effettuati durante l’anno:
15km * 2 Andata/Ritorno * 252 gg.feriali/anno + 20% uso non lavorativo = 9'072 km/anno Che possiamo arrotondare a 10'000 km/anno, tenendo conto che le tabelle ACI di riferimento danno indicazioni per valori di percorrenza ogni 5'000 km/anno.
Il costo chilometrico valutato dalle tabelle ACI tiene conto di vari parametri:
Consumo carburante; Consumo del veicolo; Manutenzione;
Ammortamento dell’acquisto; Tasse automobilistiche; Premio assicurativo RCA.
Per un costo medio di circa: 0.513 €/km*15km = 7.70€
