VISUM - Moduli aggiuntivi

Moduli comuni per TPr e TPb

Calendario

Il modulo consente di definire le validità (giorni operativi) delle corse del trasporto pubblico. In tale modo sarà possibile implementare in VISUM l'intero orario di esercizio con specifico riferimento al giorno tipo in cui vengono effettuate le corse. L'assegnazione della domanda di trasporto pubblico potrà essere riferita ad una qualsiasi validità definita all'interno del calendario. I calendari selezionabili all'interno di VISUM sono i seguenti:

• nessun calendario: ogni corsa è considerata giornaliera
• settimanale: le validità sono definite mediante qualsiasi combinazione dei giorni della settimana
• annuale: le validità sono definite mediante qualsiasi combinazione dei giorni dell'anno di validità del calendario

Nel trasporto privato il modulo Calendario è necessario soltanto se si desidera calcolare e analizzare le assegnazioni dinamiche per un periodo di diversi giorni.

Metodi di calcolo della domanda di viaggio: EVA, VISEM

La domanda di viaggio di un'area di pianificazione è una base essenziale per l'analisi delle reti dei trasporti. Le matrici di domanda possono essere determinate soltanto in parte attraverso le indagini. Ecco perché si utilizzano modelli matematici per riprodurre reali rapporti di domanda, che calcolano i volumi di traffico fra le zone dell'area di pianificazione, in funzione di dati di struttura, e di comportamento, sull'utilizzo degli spazi e sul sistema di trasporto.

Un'altra funzione molto importante presente in questo tipo di modello è la prognosi con calcolo dello scenario.

Al momento VISUM offre tre procedure per la modellizzazione della domanda:

Il modello standard a 4 stadi nda dei passeggeri VISEM, il modello basato sulle catene di attività

Il modello a 4 stadi appartiene alle funzionalità standard di VISUM.

VISEM è un modello di domanda di traffico integrato in VISUM, in aggiunta al classico modello a 4 stadi.

Estensione per reti GIS

Quando si crea un modello di traffico, normalmente si ricorre a banche dati già disponibili. Questi dati sono forniti da map provider, come NavTeq e consistono in reti molto dettagliate. L'importazione di queste banche dati genera un gran numero di archi e nodi e necessita di sistemi di rete molto grandi. Il modulo addizionale di estensione per reti in formato GIS è una soluzione a basso costo che permette di estendere i limiti di rete in termini di archi, nodi e profili orari di trasporto pubblico, mantenendo la stessa classe dimensionale.

I dati esterni GIS possono essere facilmente importati utilizzando il formato Shape. Durante l'importazione in VISUM, tutti i dati GIS possono essere assegnati ad attributi definiti dall'utente.

Interfaccia GIS

Una delle più interessanti funzionalità di VISUM è l'abilità di fondere i dati di modello e i dati GIS in un unico comune database con una molteplicità di layer. Questo modulo addizionale, consente di importare gli shapefile ESRI (ARCGIS) o esportarli da VISUM e può essere utilizzato per popolare layer geografici addizionali, che poi possono essere sovrapposti e intersecati con la rete di trasporto di VISUM. Questa integrazione GIS consente di codificare le reti in modo geograficamente accurato. VISUM, è in grado di creare potenti rappresentazioni grafiche e mappe tematiche senza l'uso addizionale di ulteriori software GIS per la post-elaborazione e la presentazione dei risultati.

Editor di intersezione

L'Editor di intersezione permette la modellizzazione dettagliata di un incrocio, a partire dal nodo e dagli attributi delle manovre di svolta. Sono disponibili diverse rappresentazioni in relazioni ai diversi componenti dell'incrocio:

• Nodi: mostra gli attributi del nodo di base e i flussi principali.
• Archi: mostra gli attributi di tutti gli archi in ingresso al nodo, per es. numero di corsie o direzione.
• Manovre di svolta: mostra gli attributi di tutte le manovre di svolta.
• Geometria: modello di nodo per la geometria del nodo, incluse le corsie e le corsie di svolta.
• Tempi semaforici: mostra i tempi semaforici per i nodi regolati con impianti semaforici.

Le viste Nodi, Archi e Manovre di svolta in VISUM sono standard e sostituiscono le precedenti finestre Modifica nodo e Modifica manovra di svolta. La vista Geometria e la vista Tempi semaforici sono disponibili esclusivamente con il modulo addizionale Editor di intersezione.

Interfaccia MS SQL

Utilizzando l'interfaccia MS-SQL, è possibile esportare dati di VISUM su un database del server Microsoft SQL o di importarli dal database a VISUM.

Generatore di rete parziale

Con il modulo addizionale "Generatore di rete parziale", si può generare una rete parziale a partire dall'intera rete di VISUM, ovvero aggiungere o sostituire parti di grafo. Questa procedura è particolarmente utile nel caso in cui si devono studiare aree con maggiore livello di definizione o si vogliono acquisire banche dati su scala urbana o provinciale all'interno di un modello regionale. Il generatore di rete parziale è esportato insieme alle relative matrici di domanda e produce analoghi risultati di assegnazione.

Esportazione SVG

Il modulo di esportazione SVG supporta il formato SVG (Scalable Vector Graphics). Esso consente di esportare la vista della rete attuale come file grafico per ulteriori elaborazioni.

Il formato *.svg è ideale come formato di scambio della grafica e, in paragone ad altri formati grafici, offre numerosi vantaggi come: la scalabilità senza riduzione della qualità, la rotazione e infinite possibilità di zoom, le informazioni sugli oggetti (incorporate), l'accesso interattivo agli oggetti, la modifica con gli script e l'animazione.

I file grafici in formato *.svg possono essere importati nuovamente su VISUM come immagini di sfondo.

VISSIG

Il modulo VISSIG permette di gestire ed elaborare diversi programmi semaforici per impianti semaforici a tempo fisso. La chiara interfaccia utente con struttura ad albero consente di accedere rapidamente e facilmente ai singoli elementi. Inoltre, è possibile utilizzare VISSIG per la progettazione semaforica e salvare i progetti in un file esterno (in formato *.sig) che può essere importato direttamente da VISUM in VISSIM, o viceversa, in qualsiasi momento. L'editor grafico integrato in VISSIG consente facilmente di generare o di modificare il piano semaforico del tipo di controllo. Altre importanti caratteristiche:

• Gestione di diverse matrici intergreen e programmi semaforici
• Modifica delle interfasi e dei piani semaforici
• Ottimizzazione del tempo di verde
• Utilizzo di differenti programmi semaforici giornalieri
• VISSIG integra in pieno le funzionalità di controllo semaforico presenti in VISUM e VISSIM.

Interfaccia VISSIM

Il modulo Interfaccia VISSIM unisce le analisi macroscopiche di VISUM alla simulazione microscopica del traffico di VISSIM. A partire da una rete di VISUM viene creato un modello di rete astratto (ANM) che può successivamente essere importato e modificato in VISSIM. Per modifiche ai nodi più opportune e dettagliate si raccomanda l'utilizzo del modulo Editor degli orari.

TFlowFuzzy

Il metodo TFlowFuzzy per la correzione di matrici è impiegato per calibrare una matrice Origine/Destinazione in maniera tale che il risultato della procedura di assegnazione si avvicini il più possibile alle ultime indagini svolte – volumi di arco o domanda di trasporto O/D. Questo metodo viene utilizzato quando:

• una matrice O/D, ottenuta empiricamente tramite indagini, non è più valida e deve essere aggiornata senza che un'ulteriore indagine completa venga realizzata sugli spostamenti di origine e destinazione; l'aggiornamento si deve basare sui dati rilevati;
• occorre calibrare una matrice generata da un modello di domanda; si devono utilizzare i dati di volume rilevati;
• occorre aggiornare una matrice di dati incompleti e non affidabili.

TFlowFuzzy consente la risoluzione di questi problemi sia per il trasporto privato che per il trasporto pubblico. La calibrazione ha effetto solo sulla matrice O/D – non sulla serie temporale – e si riferisce sempre al totale dei volumi. Per la determinazione della domanda di origine e destinazione del trasporto pubblico possono essere utilizzati i volumi di salita e discesa solo se i trasbordi non sono inclusi nei dati.

Confrontato con altri metodi, TFlowFuzzy presenta le seguenti caratteristiche:

• i valori dei volumi sugli archi, i valori dei saliti/discesi e i volumi sulle manovre di svolta possono essere corretti simultaneamente;
• non è necessario che i dati rilevati siano disponibili per tutti gli archi o per tutte le zone e/o manovre di svolta; - l'incertezza statistica dei dati rilevati può essere modellizzata esplicitamente interpretando i dati come Insiemi Fuzzy di input.

Moduli per il TPr

Il modulo per l'efficienza economica EWS

Il calcolo EWS consente di eseguire le analisi costi/ricavi per investire nella costruzione di strade sulla base dell'EWS-97.

Le EWS-97 (ovvero le raccomandazioni sulle analisi di efficienza economica stradale) sono state stabilite dal comitato di lavoro "Economic efficiency" dell'associazione della ricerca sui trasporti FGSV (German Road and Transportation Research Association).

Le raccomandazioni costituiscono la base della valutazione economica degli investimenti per la costruzione di strade secondo gli standard internazionali. I risultati delle analisi di efficienza economica supportano i responsabili del settore nella scelta delle misure da intraprendere. Inoltre, le decisioni devono essere prese nella maniera più obiettiva e trasparente possibile.

Le analisi di efficienza economica secondo EWS-97 derivano essenzialmente dal confronto fra costi e i ricavi derivanti dalla costruzione di una strada (in un caso di pianificazione) e dall'ammontare delle risorse risparmiante in caso di rinuncia all'implementazione.

Il modulo addizionale EWS integra il modulo EWS-1997 gradatamente nell'ambiente VISUM. Le correzioni minori delle linee guida sono state discusse e concordate con i membri responsabili del comitato operativo FGSV.

I volumi necessari per EWS possono essere specificati come dati di conteggio, oppure calcolati con l'assegnazione. Ciò consente di utilizzare dati di conteggio "reali" e di simulare diverse varianti in base ai metodi di assegnazione integrati in VISUM. I dati di velocità necessari all'analisi sono calcolati secondo WS-97.

HBEFA

Il database frutto della collaborazione fra Austria, Svizzera e Germania, completo dell'elenco di tutti i fattori di emissione, si chiama HBEFA (Handbuch Emissionsfaktoren). In VISUM è stata integrata la versione sintetizzata pubblica che serve al calcolo delle emissioni da traffico stradale e del consumo di carburante secondo regole molto severe in base alla normativa corrente.

ICA calcolo dell'impedenza al nodo

Il modulo ICA si basa sull'Highway Capacity Manual (HCM), pubblicato dal Transportation Research Board negli Stati Uniti, che contiene delle linee guida riconosciute a livello internazionale per il calcolo del livello di servizio e di altri indicatori di performance per le intersezioni, sulla base di una geometria dettagliata dell'incrocio e vari regimi di controllo. VISUM è in grado di calcolare gli indicatori di performance in accordo alle norme stabilite dall'HCM 2000 Operations model. La metodologia HCM considera il calcolo della capacità, il ritardo ed il livello di servizio (LOS) in nodi con diverse regolamentazioni.

Impatto ambientale: rumore e agenti inquinanti

Il modulo addizionale "RLS-90" calcola l'impatto ambientale in termini di rumore e di sostanze inquinanti, dovuto a traffico privato motorizzato. I risultati sono presentati in grafici e tabelle. Sono disponibili i seguenti modelli per il calcolo dell'impatto ambientale:

• Calcolo dei livelli di emissione di rumore secondo RLS-90
• Calcolo delle emissioni di inquinamento atmosferico secondo i fattori di emissione proposti da Swiss Federal Office for the Environment.

Importazione SATURN

Il modulo addizionale Importazione SATURN consente agli utenti di importare su VISUM le reti create in SATURN. Sia la cosiddetta rete di buffer, sia la simulazione dettagliata della rete vengono trasferiti sugli oggetti corrispondenti nel modello dati di VISUM. In particolare, durante l'importazione viene mantenuta l'informazione sulla geometria di nodo che è poi mappata sui corrispondenti attributi di VISUM. Il lungo processo di modifica della rete, come la modellizzazione di un nodo non è più necessario. Il risultato dell'importazione è una rete di VISUM contenente informazioni aggiuntive sulla rete di SATURN circa gli attributi definiti dall'utente dei rispettivi oggetti di rete.

Ottimizzazione del tempo di offset degli impianti semaforici

Oltre all'ottimizzazione dei tempi di ciclo e di verde per i singoli impianti semaforici (IS), VISUM offre un metodo per coordinare più impianti semaforici modificando i tempi di offset. Più in dettaglio, l'ottimizzazione degli offset di IS serve a coordinare i programmi dei tempi semaforici delle intersezioni semaforizzate adiacenti, in modo che il tempo di attesa totale per tutti i veicoli sia mantenuto al minimo. Lo scopo della coordinazione dei nodi semaforizzati lungo un corridoio è quello di consentire ai veicoli di attraversare tutti i semafori verdi su questa parte di percorso (segnale di sistema progressivo). Per ottimizzare l'offset, è necessario modellizzare i nodi in dettaglio, incluso il loro impianto semaforico e fornire i risultati di un'assegnazione che rappresenta le condizioni di traffico nella rete.

TRIBUT modulo per assegnazione PrT con il pedaggio

TRIBUT è un sistema di modellizzazione di reti in presenza di pedaggio stradale. Diversamente dall'approccio tradizionale, questa procedura di assegnazione utilizza una distribuzione (di tipo LogNormal) casuale del valore di tempo. Ad ogni itinerario si può applicare uno specifico valore di tempo, in considerazione della diversa percezione riguardo al tempo ed al costo di viaggio. Di conseguenza TRIBUT applica, sia per la ricerca che per la scelta degli itinerari, due criteri separati: tempo e costo (assegnazione bi-criterio). Il metodo TRIBUT è stato usato con successo in Europa, Asia e Nord America e, confrontato con i metodi tradizionali, rivela una sensibilità al prezzo significativamente più realistica rispetto ai metodi mono-criterio.

Moduli per il TPb

Editor grafico degli orari

Il modulo permette di visualizzare gli orari delle corse del trasporto pubblico in formato grafico. L'utente può scegliere una visualizzazione orizzontale o verticale (assi fermate/orari invertiti). Il modulo mette a disposizione numerosi parametri grafici che consentono di rappresentare le corse con diversi livelli di dettaglio (parametri specifici di corsa e di sezione di corsa). L'utente potrà direttamente interagire con la suddetta rappresentazione grafica e modificare l'orario delle corse per verificare ed ottimizzare la coordinazione e la coincidenza alle fermate.

Dati di orario da Sistemi elettronici (interfaccia HAFAS/DIVA)

PTV Vision fornisce interfacce che consentono di adottare dati di rete e di orario da noti sistemi di informazione elettronici. Ciò consente di risparmiare il tempo e i costi necessari all'impostazione e aggiornamento di un proprio modello.

Adozione di dati disaggregati dal sistema HAFAS dell'azienda HaCon

• La selezione dei dati di importazione in VISUM è non-addizionale; ovvero i dati vengono inizialmente importati su una rete vuota.
• Funzionalità per l'aggregazione dei dati di viaggio, in funzione dei requisiti di modellizzazione in VISUM
• Uno speciale modulo di sistema DIVA sviluppato da Mentz riesce a scrivere i file della rete di VISUM che consentono di adottare i dati di rete e di orario da DIVA. È anche possibile importare i geo dati DIVA, utilizzando uno speciale modulo di VISUM.

Analisi ricavi/costi

Il modulo permette di analizzare i costi ed i ricavi relativi rispettivamente all'offerta e alla domanda di trasporto pubblico. Per il calcolo dei costi possono essere presi in considerazione: i costi dell'infrastruttura (fermate, archi), i costi aziendali (ammortamento, esercizio), i costi per veicolo (per chilometro, per unità di tempo) ed i costi per operatore. Per il calcolo dei ricavi è possibile costruire un modello tariffario basato sulla distanza o sulle zone tariffarie di attraversamento e definire le tariffe delle corse utilizzate. I costi ed i ricavi possono essere specificati per sistema di trasporto, linea, percorso di linea, corsa, operatore. Attraverso il modulo è possibile calcolare la copertura dei costi (confronto tra i ricavi ed i costi) con riferimento a diversi periodi temporali di analisi.

Turnazione avanzata

Il modulo Turnazione avanzata estende la funzionalità di base della turnazione di linea.

• Lo spiegamento dei veicoli può essere ottimizzato ulteriormente grazie a molteplici combinazioni di veicoli.
• I concatenamenti forzati possono essere modellizzati come relazioni successivo/precedente.
• È possibile utilizzare criteri minori per eseguire una selezione sistematica tra soluzioni di pari validità.

Invece di uno specifico tipo di veicolo, è possibile assegnare ad una corsa diversi tipi di veicoli. Durante il processo di ottimizzazione viene scelto il tipo di veicolo che consente di impiegare il numero minore di veicoli. Per la selezione dei veicoli il sistema può prendere in considerazione i volumi dei passeggeri (calcolati durante l'assegnazione o basati sulle indagini) così come le capacità dei veicoli, per assicurare l'ottimizzazione del parco veicoli in funzione della domanda.

La procedura di ottimizzazione può dare come risultato una serie di soluzioni ugualmente valide in termini di costi totali. Applicando diversi altri criteri, es. durata del turno, numero dei diversi tipi di veicolo per ogni linea, o numero di linee per turno, è possibile trovare la soluzione più adatta all'utente con ulteriori esigenze. Inoltre, si possono inserire ulteriori vincoli operativi come ad esempio l'impiego fisso di un tipo di veicolo per una data corsa.

Nota: i moduli Editor di orario grafico e Calcolo costi/ricavi, sono necessari alla turnazione e rappresentano la base per l'utilizzo del modulo di Turnazione avanzata

Indagini sui passeggeri TPb e bigliettazione elettronica

Normalmente le indagini sui passeggeri non comprendono il viaggio completo del passeggero all'interno della rete TPb. Ciò vale specialmente per i passeggeri che effettuano diversi trasbordi o che si recano a piedi da una fermata ad un'altra per effettuare un trasbordo. In generale, i passeggeri vengono conteggiati quando salgono a bordo del mezzo accedendo alla cosiddetta Linea in indagine, qui vengono chieste le informazioni seguenti, circa la loro corsa.

• La fermata da di salita nella linea in indagine (la linea sulla quale vengono intervistati)
• La fermata di discesa sulla linea in indagine. Fermata di origine del viaggio,
• fermata di destinazione del viaggio e altri dettagli del viaggio (es. tipo di biglietto scopo del viaggio)

Il modulo per le indagini sui passeggeri TPb, è utilizzato per verificare e completare le informazioni dei passeggeri basate sulla corsa. La verifica e il completamento di tali dati si basano innanzitutto sulla modellizzazione computerizzata dell'offerta TPB (interessata dall'indagine) e sui parametri per la ricostruzione o la correzione di dati di viaggio incompleti o non corretti.

Un file di versione di VISUM viene creato a partire da una informazione di percorso (che probabilmente dovrà passare una serie di controlli di sicurezza) e dalla cosiddetta assegnazione diretta. Questo file consente di eseguire tutte le procedure più comuni, es. valutazione dei percorsi secondo il numero delle zone attraversate, generazione delle matrici di domanda e visualizzazione dei volumi dei passeggeri per archi, fermate e linee.