Prioritizzazione strategica della manutenzione stradale pedonale mediante analisi decisionale multicriterio in QGIS e Python

Abstract

Le strade pedonali migliorate e ben mantenute sono la spina dorsale per garantire sicurezza, accessibilità e rigenerazione dell'infrastruttura urbana. Lo studio prende in considerazione la rete stradale, l'analisi geografica e un quadro decisionale multi-criterio (MCDM) con il metodo ELECTRE IV per dare priorità alla manutenzione delle strade pedonali a Genova, Italia. Alcuni dei criteri studiati sono il grado del vertice D(v), la centralità di intermediazione B(v), il vertice di taglio, il numero di edifici critici, la popolazione vulnerabile e il costo. Tutti questi aspetti sono legati alla connettività della rete, alla vulnerabilità e alla fattibilità economica che devono essere affrontati congiuntamente.

Nel metodo dell'entropia utilizzato, ogni soglia di ottimizzazione è la regola generale della sintesi di tutte le informazioni. Il vertice di taglio diventa un criterio prezioso poiché è quello che, se mancante, disturba la coesione della rete.

La normalizzazione della matrice decisionale ha portato alla formazione delle matrici di concordanza e discordanza, che a loro volta hanno permesso di stabilire una matrice di dominanza per dare priorità alle sezioni stradali in base alla loro necessità.

È possibile adattare il metodo ELECTRE IV regolando le soglie di concordanza e discordanza per dare priorità al processo in modo più preciso. Questo approccio decisionale non compensativo è utilizzato poiché nessun singolo criterio può completamente controbilanciare un altro.

I risultati evidenziano chiaramente le sezioni stradali che necessitano di priorità e, quindi, il mantenimento dell'integrità della rete per servire le popolazioni vulnerabili è il punto chiave più importante.

Questo studio fornisce uno strumento di supporto decisionale significativo per i pianificatori urbani, permettendo loro di prendere decisioni di manutenzione informate e trasparenti.

Improved and well-maintained pedestrian roads are the backbone of guaranteed safety, accessibility, and rejuvenation of urban infrastructure. The study takes into account the road network, geographic analysis, and multi-criteria decision-making (MCDM) framework with the ELECTRE IV method to prioritize the pedestrian road maintenance in Genoa-Italy. Some of the criteria studied are vertex degree D(v) (), betweenness B(v) , cut vertex , the number of critical buildings , vulnerable population , and cost . All of which are the aspects related to network connectivity, vulnerability, and financial feasibility that need to be addressed together. In the entropy method, which was used, each fine-tuning threshold is the general rule of the synthesis of all information. The cut-vertex becomes a precious criterion as it is the one that, if missing, network cohesion will be disturbed. The normalization of the decision matrix brought about the formation of the concordance and discordance matrices, which in turn allowed for the establishment of a dominance matrix to prioritize the sections of the roads based on their necessity. It is possible to adapt the ELECTRE IV method by adjusting concordance and discordance thresholds to prioritize the process in a fine way. This non-compensatory decision-making approach is utilized as no single criterion can entirely counterbalance another. The results throw a clear light on the road sections which need to be given priority, and thus maintaining network integrity to serve vulnerable populations is the most important key point. This study provides a significant decision-support tool to urban planners. They can make an informed and transparent maintenance decision by the help of this.