Modelli matematici per la stima delle matrici O/D nel trasporto delle merci

We report the results of internship held at SiTI, Higher Institute on Territorial Systems for Innovation, where the problem of demand of mobility estimation of goods in the North West of Italy has been faced. The main aspects of this problem are: the location where goods are produced and consumed, by which modes of transport are moved and in what quantity. The studied area, that is the North West of Italy, has been divided in zones where goods are produced and zones where they are consumed. The amount of goods genereted and attracted by each zone has been estimated and reported in a matrix form (the so called Origin/Destination Matrix). Then the demand between the different zones has been distributed according to an appropriate mathematical model, called gravitational for the resemblance to the law of universal gravitation of Newton. In order to properly calibrate the gravitational model, it was developed an optimization software written in Python. This software was based on the Hyman algorithm. By integrating the modeled data (estimated by the gravitational model) and the National and International statistic data, it was possible to obtain the effective matrix Origin/Destination of demand for mobility of goods of North West of Italy, for the road mode. In this matrix are represented the relations within the North West and the relationships of North West with the zones of the rest of Italy and Europe.

È riportato il risultato del tirocinio svolto presso SiTI, Istituto Superiore sui Sistemi Territoriali per l'Innovazione, dove è stato affrontato il problema della stima della domanda di mobilità delle merci nel Nord Ovest d'Italia. Gli aspetti principali di questo problema sono: dove i beni vengono prodotti e consumati, con che mezzo di trasporto vengono spostati e in quale quantità. L'area studiata, che è il Nord Ovest d'Italia , è stato diviso in zone dove le merci sono prodotte e zone dove sono consumate. La quantità di merci generata e attratta da ogni zona è stata stimata e riportata in forma matriciale (la cosiddetta Matrice Origine/Destinazione). La domanda fra le differenti zone è stata quindi distribuita con l'uso di un modello matematico opportuno, detto gravitazionale per la similitudine con la legge di gravitazione universale di Newton. Al fine di calibrare in modo opportuno il modello gravitazionale, è stato sviluppato un software di ottimizzazione scritto in Python. Questo software si basa sull'algoritmo di Hyman. Integrando i dati modellati (stimati con il modello gravitazionale) e i dati provenienti da statistiche Nazionali e Intenazionali, è stato possibile ottenere l'effettiva matrice Origine/Destinazione di domanda di mobilità delle merci del Nord Ovest italiano, per la modalità strada. In questa matrice sono rappresentate le relazioni interne al Nord Ovest e le relazioni del Nord Ovest con le zone del resto d'Italia e d'Europa.