Ottimizzazione del servizio ferroviario metropolitano: applicazione al caso della Metropolitana di Genova

Abstract

Gli obiettivi della tesi sono l’analisi e la modellazione della linea metropolitana di Genova al fine di valutare l’introduzione di ulteriori piani orari differenti che migliorino le prestazioni del sistema stesso. Per procedere con l’indagine in questione, è stato utilizzato un modello rappresentativo di una rete metropolitana generica basato sulla teoria dei sistemi a eventi discreti, applicato alla linea della Metropolitana di Genova. Il modello, implementato tramite il software di simulazione ExtendSim, è infatti in grado di simulare il corretto esercizio della linea al variare di diversi input, restituendo una serie di parametri che forniscono indicazioni in merito alle prestazioni del sistema in esame. In particolare, per analizzare i risultati delle simulazioni, sono stati valutati il numero di passeggeri in attesa in banchina e il tempo di attesa degli stessi nelle diverse stazioni della linea, nonché l’analisi delle attese in rimessa dei convogli durante le ore di esercizio, per verificarne il corretto e pieno utilizzo dei medesimi. Grazie alle simulazioni, sono stati analizzati due ulteriori scenari, uno a frequenze aumentate sull’intera giornata e uno a frequenze variabili, con aumenti delle corse nelle ore di punta e riduzione delle corse nelle fasce morbide, da confrontare con lo scenario di riferimento determinato dall’orario. Dall’analisi dei risultati delle simulazioni è stato possibile concludere quale di questi sia lo scenario che ottimizza le prestazioni dell’intero sistema e dimensionare la flotta di treni necessaria per la sua realizzazione. Nello specifico, le analisi effettuate hanno portato alla conclusione che lo scenario che meglio ottimizza il sistema sia quello a frequenze aumentate, che nel complesso si distacca come risultati dagli altri due casi, garantendo un ottimale e pieno utilizzo del parco mezzi che si andrebbe ad inserire in linea.

The objectives of this thesis are the analysis and modeling of the Genoa metro line in order to evaluate the introduction of additional scheduling plans that improve the overall performance of the system. To carry out this investigation, a representative model of a generic metro network based on discrete event systems theory was used and applied to the Genoa Metro line. The model, implemented using the ExtendSim simulation software, is capable of simulating the correct operation of the line under varying input conditions, providing a series of parameters that offer insight into the performance of the system under analysis.

In particular, to analyze the simulation results, the number of passengers waiting on the platform and their waiting times at the different stations along the line were evaluated, as well as the analysis of train idle times in the depot during operating hours, in order to verify the correct and full utilization of the available rolling stock.

Thanks to the simulations, two additional scenarios were analyzed: one with increased service frequency throughout the day, and one with variable frequency, featuring increased trips during peak hours and reduced service during off-peak times. These were compared with the reference scenario based on the current timetable. From the analysis of the simulation results, it was possible to determine which of these scenarios optimizes the overall performance of the system and to size the required train fleet for its implementation.

Specifically, the analyses carried out led to the conclusion that the scenario with increased frequency best optimizes the system, clearly outperforming the other two cases and ensuring optimal and full utilization of the rolling stock deployed on the line.