Metodi per l'analisi di accessibilità con applicazione al trasporto aereo

Abstract

This PhD work performs an exhaustive search on accessibility indicators aimed at quantitative evaluation of the competitiveness of a territory in general or more in the detail of a transport terminal. The work has consisted of two main stages in chronological order: first the logical and practical criteria have been defined for the construction of various types of measures of accessibility; secondly, the indicators built in the first phase have been used in applications related to air transport for passengers, in particular in the valutation of the competition between airports. The study area is the Campania Region and air terminals taken into consideration are three: Naples Capodichino, Naples Grazzanise (in progress) and Salerno Costa d'Amalfi. These airports, also in the light of the latest programs on a national scale, can not simply be competing, but given their proximity and their territoriality are an integrated airport system. In this context, the accessibility indicators are a powerful tool for assessing the degree of interoperability and the level of services that airports provide their basin of influence. The accessibility indicators are a very powerful tool and in some cases simply to assess the criticality of a transport system and then establish appropriate interventions in the strategic planning stage, they lend themselves so well to be used in the pre-and meta-design of interventions provided in the area. Although these quantitative measures require the work of a familiar figure of the transport systems and in-depth knowledge of the geographical and economic area of reference, or analyst, it is equally true that such measures may discover critical situations and immediate be interpreted by people less experienced, as decision-makers. Considering the classifications proposed by different authors in the first decade of the new millennium, in the present work have been defined, two macro-categories of accessibility indicators: indicators based on the supply of the transport system (O) and indicators based on behavioural choice models (S). The first category of measures depends on the characteristics or "attributes" that depend on the performance of the transport system, which are always detected using a travel cost, these attributes can be combined with socio-economic attributes of the area and, in the case of air transport, with typical attributes of the air transport terminal. The second category of measures depends instead on the attributes previously seen and user's own attributes, considered a rational decisionmaker, the choice of an airport, about the problem of air transport is simulated with a model of probabilistic choice, the mathematical models used in this work belong to the family of "logistic functions" or simply "Logit". The analytical expression of an indicator of accessibility can be simple or even coincident with a simple attribute as the travel time, can be represented by a combination of attributes each weighed with an appropriate coefficient of mutual substitution, the attributes can also be expressed by a nonlinear function. The coefficients of mutual substitution, to express all the attributes in a single unit of measurement, for example in a generalized cost, must be suitably calibrated by appropriate investigations on the users’ behavior of moving. In the case of the parameters used in the indicators based on the models of choice, it is necessary to build models of travel demand and compare them with the empirical data observed, this process involves a huge amount of data and a non-trivial analytic complexity. In the first chapter are defined approaches and methods for the construction of the analytical expressions that represent indicators of accessibility, in the second chapter is formalized the problem of the measures of accessibility to the transport plane. The third chapter describes the simulation models of movement and the random utility theory underlying the approaches of "behavioral" airport of choice, and this approach, applied in a case study in the area of interest was taken as reference in order to obtain the necessary parameters for the construction of indicators based on behavioral models of choice (S). In the fourth chapter were finally implemented the measures of accessibility to the regional context represented by multi-airport system: Capodichino, Grazzanise and Salerno, the indicators have provided information about the competitiveness of airport sites and about their areas of preferential influence, such information is been interpreted in the context of integration in which the three regional airports play a complementary service. Measures developed and represented in the form of graphs and tables are "aggregate", or representative of the entire study area. Measures have also been plotted on the municipal level, through the GIS MapInfo Professional 8.5, such as "unbundled" in the form of thematic maps. [edited by Author]

Il presente lavoro di dottorato di ricerca consiste nello studio approfondito di indicatori di accessibilità finalizzati alla valutazione quantitativa di competitività di un territorio in generale o più nel dettaglio di un terminale di trasporto. Il lavoro è consistito di due fasi principali ordinate cronologicamente: in primis sono stati definiti i criteri logici e pratici per la costruzione di varie tipologie di misure di accessibilità; in secundis, gli indicatori costruiti nella prima fase sono stati utilizzati per problematiche legate al trasporto aereo passeggeri, in particolare per lo studio della competizione tra aeroporti. L’area di studio è la Regione Campania ed i terminali di trasporto aereo presi in esame sono tre: Napoli Capodichino, Napoli Grazzanise (in corso di realizzazione) e Salerno Costa d’Amalfi. Tali scali, anche alla luce delle ultime programmazioni a scala nazionale, non possono essere semplicemente in competizione, ma vista la loro vicinanza e la loro territorialità costituiscono un sistema aeroportuale integrato. Anche in questo contesto gli indicatori di accessibilità rappresentano un potente strumento per valutare il grado di interoperabilità ed il livello di servizi che gli aeroporti garantiscono al loro bacino di influenza. Gli indicatori di accessibilità sono uno strumento molto potente ed in alcuni casi semplice per valutare le criticità di un sistema di trasporti e quindi predisporre adeguati interventi nella fase di programmazione strategica, si prestano pertanto bene ad essere impiegati nelle fasi pre- e meta-progettuali di interventi previsti sul territorio. Sebbene tali misure quantitative richiedano l’opera di una figura esperta dei sistemi di trasporto e con conoscenze approfondite del quadro geografico ed economico dell’area di riferimento, ovvero dell’analista, è altrettanto vero che tali misure possano fornire una rappresentazione immediata delle criticità ed essere interpretate anche da persone meno esperte, come i decisori politici. Considerando le classificazioni proposte da diversi autori nei primi dieci anni del nuovo millennio, sono state definite, nel presente lavoro, due macro-categorie di indicatori di accessibilità: gli indicatori basati sull’offerta del sistema di trasporto (O) e gli indicatori basati sui modelli comportamentali di scelta (S). La prima categoria di misure dipende dalle caratteristiche o “attributi” dipendenti dalla performance del sistema di trasporti, che sono sempre identificabili con un costo di spostamento, tali attributi possono essere combinati con attributi socio-economici del territorio e, nel caso del trasporto aereo, con attributi tipici del terminale di trasporto aereo. La seconda categoria di misure dipende invece dagli attributi visti in precedenza e dagli attributi propri dell’utente, considerato un decisore razionale; la scelta di un aeroporto, particolareggiando il problema al trasporto aereo, viene simulata attraverso un modello di scelta di tipo probabilistico, i modelli matematici utilizzati nel presente lavoro appartengono alla famiglia delle “funzioni logistiche” o semplicemente “Logit”. L’espressione analitica di un indicatore di accessibilità può essere semplice o addirittura coincidente con un semplice attributo come il tempo di viaggio, può essere rappresentato da una combinazione di attributi ciascuno dei quali pesato con un opportuno coefficiente di reciproca sostituzione, gli attributi possono essere inoltre espressi da una funzione non lineare. I coefficienti di reciproca sostituzione, per esprimere tutti gli attributi in un’unica unità di misura, ad esempio in un costo generalizzato, devono essere opportunamente calibrati attraverso opportune indagini sui comportamenti di spostamento degli utenti. Nel caso dei parametri utilizzati negli indicatori basati sui modelli di scelta, è necessario costruire dei modelli di domanda di spostamento e confrontarli con i dati di spostamento osservati, tale processo prevede una mole di dati ed una complessità analitica non banale. Nel primo capitolo sono definiti gli approcci ed i metodi per la costruzione delle espressioni analitiche che rappresentano gli indicatori di accessibilità, nel secondo capitolo è stato formalizzato il problema delle misure di accessibilità al trasporto aereo. Nel terzo capitolo sono descritti i modelli di simulazione di spostamento e la teoria dell’utilità aleatoria alla base degli approcci di tipo “comportamentale” di scelta dell’aeroporto; tale approccio, applicato in un caso studio nell’area di interesse è stato preso come riferimento al fine di ottenere i parametri necessari per la costruzione degli indicatori basati sui modelli di scelta comportamentale (S). Nel quarto capitolo sono state infine implementate le misure di accessibilità al contesto regionale multi-aeroporto rappresentato da Capodichino, Grazzanise e Salerno, gli indicatori hanno fornito informazioni circa la competitività dei siti aeroportuali e circa le aree di influenza preferenziale dei singoli scali, tali informazioni sono state interpretate anche in un contesto di integrazione in cui i tre aeroporti regionali svolgano un servizio complementare. Le misure elaborate e rappresentate in forma di grafici e tabelle sono di tipo “aggregato”, ovvero rappresentative dell’intera area di studio. Sono state inoltre rappresentate graficamente alla scala comunale, tramite il GIS MapInfo Professional 8.5, le misure di tipo “disaggregato”, in forma di carte tematiche. [a cura dell'Autore]