Metodi di ottimizzazione di una rete ferroviaria cadenzata in funzione della domanda di trasporto espressa dal territorio

In questo lavoro di Tesi ci si è occupati di formulare un modello per l’ottimizzazione di una rete ferroviaria cadenzata che comprendesse degli elementi di mutua interazione fra le caratteristiche del servizio offerto e la quantità di domanda attratta, con l’obiettivo di massimizzare l’utenza catturata rispetto agli modi di trasporto. Data l’opportunità di costruire un modello di validità generale, si è optato per la creazione di un programma che gestisca in maniera separata i dati dai procedimenti di ottimizzazione. Allo scopo è stata creata una base dati corredata di routine per la loro gestione e riorganizzazione in strutture utili al programma di ottimizzazione, mentre per quest’ultimo ci si è avvalsi delle funzionalità del generatore algebrico di modelli AMPL e del risolutore CPLEX. Per studiare il comportamento dinamico della domanda in relazione alle caratteristiche del servizio ferroviario si è adottato il modello di scelta modale Logit, prendendo in considerazione tre diversi modi di trasporto: quello ferroviario, l’unico contenente una classe di variabili soggette a ottimizzazione, quello stradale e quello automobilistico. Poiché il modello Logit è basato su di una funzione non lineare (non concava né convessa), al fine di garantire la risolubilità del problema si è apprestata una sua linearizzazione ad-hoc, giungendo a formulare il modello come un Programma Lineare a Numeri Misti (MILP), ove la componente intera è principalmente dovuta alla modularità tipica dell’orario cadenzato. Il problema di formulazione di un orario cadenzato è conosciuto in letteratura come CPF: in questo lavoro se ne propone una variante basata sull’adozione di un particolare ciclo di base, possibile grazie all’utilizzo di un grafo non orientato. Il modello proposto prevede inoltre la possibilità di ottimizzare gli orari disattivando le stazioni intermedie, automaticamente o manualmente. A corredo del lavoro viene illustrata l’applicazione del modello di generazione degli orari al caso di studio di una porzione della rete ferroviaria della Lombardia, composta da una decina di linee di cui la maggior parte a binario singolo, per un totale di una settantina di stazioni.