Approccio simulativo all'analisi di resilienza di sistemi di trasporto in scenari di crisi

Improving infrastructural system resilience in order to limit consequences and impacts of catastrophic and disruptive events, it is a major concern for Risk Management and Disaster Management. The aim of this work, developed within an international research project named Collaboration Management of Airports at Catastrophe (CMAC), it is to capitalize on what the dramatic experience of the great earthquake and tsunami of March 2011 in Japan showed. In particular the Yamagata airport case study was examined, due to its great contribution to the global resilience performance of the regional air transport system of Tohoku region. Therefore a discrete event simulation model was developed. The model, that represent the Yamagata airport and the related ground transportation systems, is able to describe in detail operational aspects and management dimensions of the system. First step of the work was a systematic literature review in order to frame both resilience definitions, and existing models and methodologies that represent the state of the art of resilience analysis tools. Information needed for the model development were provided by stakeholders involved in March 2011 catastrophe management or acquired through measurement on the field of quantitative data. After the model calibration and validation process, in order to provide a decision making support tool to transport system managers and policy makers, a simulation campaign was conducted. This campaign provided a map of all the resources of the system based on their contribution to the system resilience performance, that was described through the definition of some key performance indicators.

Incrementare la resilienza di sistemi di infrastrutture al fine di limitare le conseguenze di eventi catastrofici e distruttivi, rappresenta uno dei temi maggiormente attuali nell’ambito del Risk Management e del Disaster Management. Il presente lavoro di tesi, inserito all’interno del progetto internazionale di ricerca CMAC, ha come obiettivo quello di capitalizzare quanto emerso dalla drammatica esperienza del grande terremoto e tsunami del Marzo 2011 in Giappone. In particolare si è preso in esame il caso dell’aeroporto della città di Yamagata, che contribuì in modo fondamentale all’eccellente prestazione in termini di resilienza del sistema di trasporto aereo regionale del Tohoku a fronte del cataclisma. Si è dunque sviluppato un modello di simulazione ad eventi discreti che fosse in grado di cogliere nel dettaglio le dimensioni operative e gestionali dell’oggetto analizzato. Il primo passo del lavoro è stato condurre una ricerca bibliografica sistematica riguardante sia le esistenti definizioni e gli attributi noti di resilienza, sia lo stato dell’arte dei modelli e gli strumenti attraverso cui il tema viene studiato in letteratura. Si è quindi proceduto allo sviluppo progressivo del modello dell’aeroporto di Yamagata e dei sistemi di trasporto terrestre ad esso connessi sulla base di informazioni tratte dal confronto con stakeholder direttamente coinvolti nella gestione del cataclisma del Marzo 2011 e mediante misurazioni sul campo di dati quantitativi. Al fine di fornire uno strumento di supporto decisionale a decisori e policy makers, dopo aver calibrato e validato il modello, si è condotta infine una estesa campagna di simulazioni volta ad ottenere una mappatura delle risorse del sistema sulla base della loro criticità in termini di contributo alla prestazione in termini di resilienza del sistema, prestazione che è stata valutata mediante la definizione di opportuni indicatori sintetici.