Urban rail transit efficiency benchmarking

The goal of this thesis is the collection, data integration and benchmarking analysis of the technical efficiency of the main European metro systems. This thesis is part of a worldwide research project conducted by the World Conference on Transportation Research Society (WCTRS). The first phase of the study involves the analysis and the integration of official metro systems data provided by the service operators or public transport authorities. These data regard the characteristics of the networks, of firms and their production. In parallel, socio-economic data of the cities where metro operates are collected from OECD and EUROSTAT databases. Afterwards, the analysis is carried out by means of a production function to estimate the frontier, the inputs elasticities and the technical efficiency of each firm through an econometric software. This part of the study consists of two steps: in the first step, a gross effectiveness value is estimated by regressing the output (yearly transported passengers) against proxies that represent the yearly consumption of the inputs used to produce that output. In the second one, a regression is run to determine the effects of the variables outside the short-medium term management control and of the contextual variables on the gross effectiveness. The net effectiveness is then calculated removing the positive or negative contribution to the gross effectiveness due to the factors that are beyond the short-medium term management control. The results of the second step are evaluated and analysed in order to compare companies operating European metro systems with each other. Finally, a comparison is made between the obtained results in the two stages and conclusions are drawn on the influence of external factors on urban rail transit firms’ productivity.

L’obiettivo di questa tesi è la raccolta, l’integrazione dei dati e l’analisi di benchmarking dell’efficienza tecnica dei principali sistemi di metropolitana europei. La tesi è parte di un progetto di ricerca mondiale condotto dalla World Conference on Transportation Research Society (WCTRS). La prima parte dello studio prevede l’analisi e l’integrazione dei dati ufficiali dei sistemi di metropolitana pubblicati dagli operatori del servizio o dalle autorità di trasporto. Questi dati riguardano le caratteristiche principali della rete, delle imprese e della produzione delle imprese stesse. In parallelo, i dati socioeconomici delle città dove i sistemi operano sono stati collezionati dai database forniti da OECD e Eurostat. In seguito, l’analisi è stata condotta per mezzo di una funzione di produzione che permette di stimare la frontiera ottimale, l’elasticità degli input e l’efficienza tecnica di ogni impresa attraverso un software econometrico. Questa parte dello studio è composta da due fasi: nella prima fase è stato stimato un valore lordo di efficacia (gross effectiveness), attraverso una regressione fra l’output (il numero di passeggeri trasportati annualmente) e i valori che rappresentano il consumo annuale degli input usati per produrre questo output. Nella seconda fase viene eseguita una regressione per determinare gli effetti sull’efficacia lorda delle variabili al di fuori del controllo di gestione di breve-medio termine e delle variabili di contesto. In seguito viene calcolato il valore netto dell’efficacia (net effectiveness), rimuovendo il contributo positivo o negativo su di essa fornito dai fattori al di fuori del controllo di gestione di breve-medio termine. I risultati della seconda fase sono stati valutati e analizzati per confrontare le aziende che operano i sistemi di metropolitana europei tra di loro. Infine, viene eseguito un confronto tra i risultati ottenuti nei due step e si traggono conclusioni sull’influenza dei fattori esterni sulla produttività delle imprese di trasporto ferroviario urbano.