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PIANO D’AZIONE PER L’ENERGIA SOSTENIBILE Luglio 2012 ALLEGATO – Mobilità e Trasporti PEAS Napoli Armando Cartenì Vanda Mazzone Università degli Studi di Napoli "Federico II" Dipartimento di Ingegneria dei Trasporti

PEAS Napoli - Covenant of Mayors · 2016. 11. 30. · PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012) a) Settore stradale Il parco veicolare (fonte: ACI 2005) AUTO %

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  • PIANO D’AZIONE PER L’ENERGIA SOSTENIBILE

    Luglio 2012

    ALLEGATO – Mobilità e Trasporti

    PEAS Napoli

    Armando Cartenì

    Vanda Mazzone

    Università degli Studi di Napoli "Federico II"

    Dipartimento di Ingegneria dei Trasporti

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Indice

    1. Obiettivi dello studio

    2. La Metodologia di stima

    3. Applicazione alla città di Napoli

    4. Ipotesi d’intervento

    4.1 Lo scenario di riferimento al 2020

    4.2 Lo scenario di progetto al 2020

    5. Conclusioni

    2

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Obiettivo del PEAS

    riduzione delle emissioni di CO2 del 20% entro il 2020 (Covenant of Mayors)

    preparare un inventario di base delle emissioni (Baseline Emission Inventory BEI)

    inviare un Piano d’Azione per l’Energia Sostenibile, approvato dal consiglio comunale

    Obiettivo della sezione Mobilità e Trasporti del PEAS Napoli

    implementare uno strumento analitico quantitativo capace di stimare i consumi energetici

    e le emissioni relative al:

    trasporto individuale

    trasporto collettivo

    simulare due scenari di analisi:

    Anno 2005

    Anno 2020: obiettivo -20% di CO2 equivalente emessa

    3

    1. Obiettivi dello studio

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Indice

    1. Obiettivi dello studio

    2. La Metodologia di stima

    3. Applicazione alla città di Napoli

    4. Ipotesi d’intervento

    4.1 Lo scenario di riferimento al 2020

    4.2 Lo scenario di progetto al 2020

    5. Conclusioni

    4

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012) 5

    2. La Metodologia di stima

    Sistema dei trasporti Comune di Napoli

    Traffico stradale

    Modello di simulazione

    Dati da fonte

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Il modello di simulazione proposto bottom up disaggregato

    CONSUMI, EMISSIONI

    OFFERTA DI INFRASTRUTTURE E

    SERVIZI DI TRASPORTO

    MODELLO DI OFFERTA

    MODELLO DEL SISTEMA DI TRASPORTO

    SISTEMA DELLE ATTIVITA’

    MODELLO DI DOMANDA

    ATTRIBUTI DI LIVELLO DI SERVIZIO

    MODELLO DI INTERAZIONE DOMANDA-OFFERTA

    PERCORRENZE MEDIE VELOCITA' MEDIE

    Dati da fonte

    MODELLO BOTTOM UP DISAGGREGATO

    DOMANDA AGGREGATA DI

    MOBILITÀ VEICOLARE

    2. La Metodologia di stima: il trasporto stradale

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Caratteristiche del modello di simulazione

    superare i limiti dei modelli in letteratura

    coerente con lo standard europeo (COPERT)

    applicabile a casi reali e trasferibile

    modello di stima elastico rispetto a variazioni del sistema dei trasporti/delle attività

    (es. stima scenario al 2020)

    Definiti gli obiettivi (es. -20% CO2) permette di quantificare:

    quali sono le azioni più incisive

    in che misura vanno applicate

    7

    2. La Metodologia di stima: il trasporto stradale

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Indice

    1. Obiettivi dello studio

    2. La Metodologia di stima

    3. Applicazione alla città di Napoli

    4. Ipotesi d’intervento

    4.1 Lo scenario di riferimento (2020)

    4.2 Lo scenario di progetto

    5. Conclusioni

    8

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Popolazione (ISTAT 2010)

    PIL pro capite (Elaborazione. Dati ISTAT e

    Istituto Tagliacarne)

    ≈ 960 mila abit. ≈ 34 mila €

    3. Applicazione alla città di Napoli I settori analizzati

    a) Settore stradale

    b) Settore aereo

    c) Settore marittimo

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    a) Settore stradale

    I. modello di offerta

    II. modello della domanda

    III. stima della domanda di mobilità

    IV. modello di interazione domanda-offerta

    V. modello di stima dei consumi e delle emissioni

    VI. risultati delle stime

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    I. Modello di offerta di trasporto

    11

    Grafo e funzioni di costo • Nodi e archi della rete • Tempi e costi di viaggio

    a) Settore stradale Nodi numero Centroidi 977

    Nodi rete stradale 5.478

    Totale 6.455

    Archi numero

    Connettori 1.034

    Archi rete stradale 7.421

    Totale 8.455

    ])^Cap/f([tt oviaggio 1

    0

    0V

    Lt

    DTrpLLhKmV 4,56,92405,42,36,56/ 00

    dove:

    L = larghezza utile dell’arco (metri);

    L0 = distanza degli ostacoli laterali dal bordo della strada (metri);

    per le strade extraurbane a scorrimento veloce si è posto L0 pari a 2,2 metri; si è trascurato tale termine per le strade extraurbane

    ordinarie

    p = pendenza del ramo (in percentuale);

    Tr = grado di tortuosità dell’infrastruttura (elevato = 1, medio = 0,66, basso = 0,33, nullo = 0);

    D = coefficiente di disturbo (1 se vi è disturbo laterale, 0 altrimenti).

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012) 12

    a) Settore stradale

    II. Modello domanda

    Una stima da modello della domanda di mobilità relativa alla città di Napoli

    p(m/oshd)p(d/osh)(h/s)p(s)m(o)nm)h,(s,d ccccod

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Il parco veicolare (fonte: ACI 2005) a) Settore stradale

    AUTO % MOTOCICLI % MERCI

    LEGGERI %

    MERCI PESANTI

    % BUS % TOTALE %

    EURO 0 -3 431.424 78% 130.208 100% 29.226 87% 10.667 87% 3.011 98% 604.536 100%

    EURO 4 -5 122.926 22% 0 0% 4.441 13% 1.621 13% 75 2% 0%

    Totale 554.350 100% 130.208 100% 33.667 100% 12.288 100% 3.086 100% 604.536 100%

    0

    100.000

    200.000

    300.000

    400.000

    500.000

    600.000

    700.000

    LEGGERI PESANTI

    AUTO % MOTOCICLI % MERCI % MERCI % BUS % TOTALE %

    EURO 0 -3

    EURO 4 -5

    Totale

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    III. Modello di interazione domanda-offerta

    14

    stime: • velocità media (per categoria) • percorrenze medie

    (per categoria)

    a) Settore stradale

    Il modello d’interazione domanda-offerta (o modello d’assegnazione), noti i flussi di domanda e note la caratteristiche dell’offerta di trasporto, consente la stima dei flussi veicolari sugli archi della rete

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Modello di stima dei consumi e delle emissioni

    Approccio Bottom-up : Modello COPERT

    emissioni annue medie Etot

    Etot = Ecaldo + Efreddo + Eevap

    Ecaldo (cat) = fe(cat,Vm(cat)) ∙ d(cat) ∙ kmanno(cat) • fe(.) fattore specifico di emissione a caldo • Efreddo emissioni a freddo • Eevap emissioni evaporative

    a) Settore stradale

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Ripartizioni percentuali dei consumi (tep)

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    AUTOMOTOCICLI

    MERCILEGGERI MERCI

    PESANTI BUS

    % C

    on

    sum

    i (t

    ep

    /an

    no

    )

    NAPOLI

    (tep/anno) AUTO % MOTOCICLI % MERCI

    LEGGERI %

    MERCI PESANTI

    % BUS % TOTALE %

    NAPOLI 196.110 56% 2.239 1% 35.410 10% 52.233 15% 63.207 18% 349.199 100%

    Analisi dei risultati

    a) Settore stradale

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Consumi benzina parco veicolare

    (tep/anno) AUTO % MOTOCICLI % VEICOLI LEGGERI

    % VEICOLI PESANTI

    % BUS % TOTALE %

    NAPOLI 117,015 93,9% 1,866 1.5% 5,304 4.3% 366 0.3% 0 0% 124.551 100%

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    Va

    r. %

    co

    nsu

    mi

    be

    nz

    ina

    NAPOLI

    AUTO MOTOCICLI VEICOLI LEGGERI VEICOLI PESANTI BUS

    Consumi diesel parco veicolare

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    Va

    r. %

    co

    nsu

    mi

    die

    sel

    NAPOLI

    AUTO MOTOCICLI VEICOLI LEGGERI VEICOLI PESANTI BUS

    (tep/anno) AUTO % MOTOCICLI % VEICOLI LEGGERI

    % VEICOLI PESANTI

    % BUS % TOTAL

    E %

    NAPOLI 51,566 27.9% 0 0.0% 26,894 14.5% 47,957 25.9% 58,525 31.6% 184,942 100%

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Ripartizioni percentuali delle emissioni equivalenti settore trasporti

    (tonn.eq CO2)

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    AUTOMOTOCICLI

    MERCI LEGGERIMERCI PESANTI

    BUS

    % E

    mis

    sio

    ni

    eq

    (to

    nn

    . e

    q C

    O2)

    NAPOLI

    NAPOLI

    3. Applicazione alla città di Napoli

    2005 (t di CO2) Energia elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale totale

    Trasporti pubblici 44980 212988 0 418 258.386

    Trasporti privati e

    commerciali 0 460063 422715 1201 615 884.594

    totale 44980 673051 422715 1201 1033 1.142.980

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Gas serra GWP100*

    anidride carbonica CO2 1

    monossido di

    carbonio CO 2

    biossido di azoto NO2 25

    metano CH4

    VOC 320

    altri composti

    organici volatili

    NM

    VOC 3

    19

    Emisisoni settore stradale comune Napoli

    CO2 eq %

    CO2 % CO % N2O % CH4 % NM VOC %

    AUTO 56% 527.604 54% 14.658 82% 32 80% 124 71% 1.619 69%

    M. LEGGERI 10% 101.308 10% 1.056 6% 3 7% 7 4% 105 4%

    M.PESANTI 15% 152.285 16% 682 4% 3 9% 17 10% 266 11%

    BUS 18% 184.432 19% 724 4% 2 5% 17 10% 194 8%

    MOTOCICLI 1% 5.888 1% 810 5% 0 0% 9 5% 156 7%

    TOTALE 100% 971.517 100% 17.930 100% 40 100% 174 100% 2.341 100%

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    AUTO MERCILEGGERI

    MERCIPESANTI

    BUS MOTOCICLI

    Ripartizione percentuale emissioni per tipologia di veicolo

    CO2 eq CO2 CO N2O CH4 NM VOC

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Ripartizioni percentuali delle emissioni di PM10 settore trasporti (tonn.)

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    AUTOMOTOCICLI

    MERCI LEGGERIMERCI PESANTI

    BUS

    % E

    mis

    sio

    ni

    PM

    10

    (to

    nn

    ./a

    nn

    o)

    (tonn./anno) AUTO % MOTOCICL

    I %

    MERCI LEGGER

    I %

    MERCI PESANT

    I % BUS %

    TOTALE

    %

    NAPOLI 114 31% 3 1% 52 14% 104 28% 100 27% 373 100%

    NAPOLI

    3. Applicazione alla città di Napoli

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Indice

    1. Obiettivi dello studio

    2. La Metodologia di stima

    3. Applicazione alla città di Napoli

    4. Ipotesi d’intervento

    4.1 Lo scenario di riferimento al 2020

    4.2 Lo scenario di progetto al 2020

    5. Conclusioni

    21

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Lo scenario di riferimento (2020) È stato simulato il sistema dei trasporti della città di Napoli al 2020 considerando i soli

    interventi programmati (invarianti), ovvero quegli interventi che si ritiene vengano realizzati indipendentemente dall'attuazione del PEAS.

    In particolare, per la definizione dello scenario di riferimento sono stati considerati:

    i documenti programmatici in essere ed in corso di approvazione/redazione (sino a maggio 2011)

    le variazioni della domanda di mobilità (frequenza degli spostamenti, destinazioni e modi utilizzati)

    il completamento di alcune tratte della metropolitana e l'adeguamento di alcune importanti arterie stradali (programmate/finanziate sino a maggio 2011)

    un fisiologico rinnovo del parco veicolare stradale (auto, veicoli merci e bus)

    Sono stati stimati gli effetti degli interventi ipotizzati:

    circa il 2% di diversione modale verso le modalità collettive

    circa il 5% di decongestione della rete stradale

    circa il 37% del rinnovo del parco veicolare a veicoli meno impattanti sull'ambiente

    22

    4. Ipotesi d’intervento

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Lo scenario di progetto (2020)

    Il settore stradale per il solo scenario di riferimento beneficerà di una riduzione di CO2 di circa

    il 13%, ed una riduzione delle polveri sottili di oltre il 50%. Per perseguire l'obiettivo di una

    riduzione del 20% delle emissioni di CO2 è possibile prevedere interventi sul sistema dei

    trasporti del tipo:

    Politiche push e pull della domanda (es. tariffazione della sosta, road-pricing,

    riorganizzazione servizi TPL, tecnologie ITS)

    Riorganizzazione offerta di trasporto stradale (es. riorganizzazione versi di circolazione,

    adeguamento segnaletica orizzontale e verticale, riorganizzazione cicli semaforici,

    aumento capacità delle strade)

    Tecnologie: incentivare il rinnovo del parco veicolare anche a veicoli bi-fuel, ibridi ed

    elettrici

    23

    4. Ipotesi d’intervento

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Lo scenario di progetto (2020)

    24

    4. Ipotesi d’intervento

    2020 (MWh) Energia

    elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale Totale

    Trasporti pubblici 125547 548376 3852 677775

    Trasporti privati e

    commerciali 1336721 1316992 57132 57132 2767977

    Totale 125547 1885097 1316992 57132 60984 3445752

    Variazione tra il 2005

    e il 2020 (%)

    Energia

    elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale totale

    Trasporti pubblici 35 -31 86 -24

    Trasporti privati e

    commerciali -22 -22 999 1017 -19

    Totale 35 -25 -22 999 749 -20

    2020 (t di CO2) Energia

    elettrica Diesel Benzina GPL Gas naturale Totale

    Trasporti pubblici 60639 146416 778 207834

    Trasporti privati e

    commerciali 356905 327931 13197 11541 709574

    Totale 60639 503321 327931 13197 12319 917407

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Indice

    1. Obiettivi dello studio

    2. La Metodologia di stima

    3. Applicazione alla città di Napoli

    4. Ipotesi d’intervento

    4.1 Lo scenario di riferimento al 2020

    4.2 Lo scenario di progetto al 2020

    5. Conclusioni

    25

  • PEAS Napoli – Allegato Trasporti e Mobilità (Luglio 2012)

    Nel presente lavoro si è proposto un metodo quantitativo capace di prevedere gli effetti di possibili interventi sul sistema dei trasporti in termini di variazioni di consumi energetici ed emissioni da traffico stradale

    Al fine di perseguire gli obiettivi del PEAS, sono stati studiate delle ipotesi di scenario volte al raggiungimento di una riduzione del 20% delle emissioni di CO2 entro il 2020. I risultati delle stime condotte mostrano che:

    scenario di riferimento: il sistema dei trasporti stradale evolverà al 2020 verso una riduzione di CO2 equivalente di oltre il 13% ed una riduzione delle polveri sottili di oltre il 50%; complessivamente tutto il sistema dei trasporti (stradale, portuale ed aereo) evolverà verso una riduzione di circa il 7% delle emissioni di CO2

    scenario di progetto: solo tramite politiche di push e pull della domanda di mobilità, incentivazione all'utilizzo di veicoli più eco-sostenibile, nonché interventi decisi sul sistema portuale ed aereo permetteranno di raggiungere l'obiettivo di un riduzione del 20% delle emissioni di CO2

    26

    4. Conclusioni