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Le vie della microsimulazione

La microsimulazione è una tecnica sempre più quotidiana: siamo davvero coscienti di tutte le sue potenzialità?

La progettazione o la verifica di intersezioni

La microsimulazione del traffico aiuta molto i Progettisti nella scelta del tipo di intersezione più appropriata per un determinato caso. Ad esempio, se volessimo mettere un impianto semaforico dovremmo fare riferimento al manuale della capacità che però potrebbe non essere adeguato per la topografia o conformazione geometrica del nostro sito. Senza questi strumenti di simulazione non saremmo in grado di prevedere i tempi persi in coda in maniera quasi reale, ma dovremmo basarci su formulazioni create per altre Nazioni che non tengono però in conto le nostre realtà.

La progettazione o la verifica di rotatorie

Oggi appena si parla di migliorare la sicurezza di una intersezione a raso si pensa subito all’inserimento di una rotatoria. Ma fino a che punto, oltre i limiti geometrici, questo tipo di manufatti risulta adeguato? In Italia si sono registrati numerosi casi di rotatorie che invece di migliorare la viabilità l’hanno peggiorata. Questo perché, nella maggior parte dei casi, a monte non sono stati fatti adeguati studi mediante la microsimulazione che avrebbe permesso di prevedere il comportamento del traffico.

La progettazione o la verifica di rampe

Le rampe sono sempre un problema serio, in quanto la loro principale sistemazione è sulle autostrade, dove si hanno flussi e velocità alte, e di conseguenza una loro errata progettazione comporterebbe un rischio per l’incolumità dei guidatori. Per la loro progettazione esistono addirittura simulatori specifici che mirano ad ottimizzarne il funzionamento.

La progettazione o la verifica di variatori di velocità

Progettare di intervenire su una strada con un variatore di velocità limite senza la microsimulazione non è proprio un’ottima scelta. I variatori di velocità servono a evitare la formazione di code attraverso la modifica dei limiti di velocità. Senza simulazioni non possiamo prevedere il probabile comportamento dei guidatori, perché non è detto che all’innalzarsi dei limiti di velocità la risposta dei guidatori sia quella di andare più veloce.
Se ad esempio valutiamo l’inserimento di questi dispositivi su una strada esterna alla città dove le uscite che conducono ad essa sono gestite attraverso rampe, e su queste si formano code, esse influiranno anche sul traffico della strada riducendone la velocità media indipendentemente da qualsiasi limite di velocità. Questi e tanti altri fenomeni, soprattutto se si tratta di progettazione, difficilmente sono prevedibili senza l’ausilio della microsimulazione. Per i Ricercatori accademici, invece, l’utilizzo di questo tipo di simulatori è principalmente per aumentare le prestazioni degli stessi strumenti. Di seguito si descrivono le varie tipologie.

Le tecniche di calibrazione

Ogni anno vengono studiate nuove tecniche per calibrare velocemente gli strumenti di simulazione e renderli sempre più attendibili e più semplici. Negli anni si è passato dall’utilizzo di semplici tecniche che miravano, dopo milioni di iterazioni, a cercare un minimo globale di una funzione. Poi sono stati introdotti anche in questo settore gli algoritmi genetici che hanno ridotto di molto le iterazioni necessarie per la ricerca dell’ottimo. Oggi ci si basa invece su tecniche di tipo statistico come SPSA o su algoritmi misti. Qualunque sia però la tecnica utilizzata, questa ha lo scopo di adeguare lo strumento di microsimulazione alla realtà oggetto di studio.

I modelli di car-following

I modelli di car-following sono alla base di tutti i simulatori di traffico stradale.
Essi permettono di prevedere il comportamento dei guidatori nelle diverse situazioni di traffico. In passato esistevano delle limitazioni in quanto i modelli andavano bene solo per ambiti specifici come quello urbano, rurale o autostradale. Dal 2000, invece, si sono iniziati a concepire modelli in grado di funzionare quasi egregiamente in situazioni miste.