Modellazione dei flussi pedonali nelle stazioni: applicazione alla stazione Brignole della metropolitana

Abstract

L'obiettivo dello studio è sviluppare un modello che descriva i flussi pedonali nelle stazioni applicandolo successivamente alla stazione della metropolitana di Genova Brignole. Il quadro risultante può essere utilizzato direttamente per la progettazione e il dimensionamento degli accessi ferroviari e, a lungo termine, per la gestione del traffico pedonale.

I contributi della tesi includono: • lo sviluppo di un problema di ottimizzazione, il Network Design, al fine di determinare i percorsi più brevi (e quindi più utilizzati) in stazione date le coppie O / D ammissibili; • l'utilizzo di un modello di discretizzazione spaziale progettato considerando tutti i percorsi possibili e il grafico del Network Design; • lo sviluppo di un modello di simulazione dei flussi pedonali per valutare le prestazioni del sistema; • l'applicazione del Network Design al caso di studio e la simulazione al fine di analizzare indicatori di performance come il Level Of Service e la lunghezza delle code e per comprendere se i pedoni sono equamente distribuiti nel grafico o è necessario migliorare il Network Design.

I risultati, ottenuti applicando il modello spiegato, possono evidenziare possibili aree critiche all'interno della stazione in termini di densità pedonale, "colli di bottiglia" dovute alla limitata capacità di alcune modalità di scelta quali ascensori, conseguenze delle frequenze dei treni e altri interessanti indicatori riguardanti le prestazioni delle stazioni. Nel periodo attuale questo lavoro può essere uno strumento utile per controllare il distanziamento sociale nelle stazioni, identificare i problemi e cercare soluzioni migliori.

The objective of the study is to develop a model which describes the pedestrian flows in stations testing it through Genoa Brignole metro station layout. The resulting framework can be directly applied for the planning and dimensioning of rail access facilities and, in long term, for the management of pedestrian crowds.

The thesis contributions include: • the development of an optimization problem, the Network Design, in order to determine the shortest (and therefore most used) paths in station given feasible O/D pairs; • the use of a discrete space model designed considering all the possible paths and the graph of Network Design; • the development of a pedestrian flows simulation model to evaluate system performances; • the application of Network Design to the case study and the simulation in order to analyse performances such as Level Of Service and queue lengths and to understand if pedestrians are equally distributed in the graph or an improved Network Design is required.

The results, obtained applying the explained model, can show possible critical areas inside the station in terms of pedestrian density, bottlenecks due to the limited capacity of some mode choices such as lifts, consequences of the metro trains frequencies and other interesting indicators concerning the performances of stations. In the current period this work can be a useful tool for controlling social distancing in stations, identifying problems and looking for better solutions.