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Corso diCorso diLOGISTICA TERRITORIALE

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prof. ing. Agostino Nuzzolop g g

I f t tt il t t i t d lInfrastrutture per il trasporto intermodale

Il terminal intermodale strada rotaiaIl terminal intermodale strada-rotaiaIl terminal è composto da• un sub-sistema ferroviarioun sub sistema ferroviario

(fasci di binari, materiale rotabile, modalità di esercizio)• un sub-sistema stradale

(strada di accesso e di scorrimento veicoli parcheggi)(strada di accesso e di scorrimento veicoli, parcheggi)• un sub-sistema di movimentazione delle unità di carico

(attrezzature per carico orizzontale e/o verticale, area di deposito, modalità ed attrezzature di movimentazione)modalità ed attrezzature di movimentazione)

Area ferro

50 m

400 m

Areastoccaggiostoccaggio

Area strada

2prof. ing. Agostino Nuzzolo - Corso di Logistica Territoriale

Area strada

Il terminal intermodale strada rotaia50 m 400 m

Il terminal intermodale strada-rotaia

Area ferro

Area stoccaggio

Area strada


Gestione dell’area di stoccaggio

GESTIONE DELL’AREA DI STOCCAGGIO

La gestione dell’area di stoccaggio è funzione di:

Gestione dell’area di stoccaggioLa gestione dell area di stoccaggio è funzione di:

tipo di carico (omogeneo od eterogeneo rispetto all’inoltro);

tipo di mezzi di movimentazione utilizzati.

La tipologia del traffico (omogeneo od eterogeneo) influenza lescelte riguardanti il layout di stoccaggio, in termini di:scelte riguardanti il layout di stoccaggio, in termini di:

disposizione fisica delle unità di carico con impatto;

prestazioni (velocità e densità di stoccaggio dei contenitori).



Introduzione (1/2)

Queste scelte sono influenzate anche dal tipo di mezzi di

Introduzione (1/2)

Queste scelte sono influenzate, anche, dal tipo di mezzi dimovimentazione utilizzati.

Ogni mezzo di movimentazione, infatti, a causa delle propriecaratteristiche tecniche, può eseguire solo alcuni tipi di stoccaggio,ad ognuno dei quali corrisponde una certa resa dell’area, espressain termini di numero e di velocità di immagazzinamento deicontainer per unità di superficiecontainer per unità di superficie.


Introduzione (2/2)


Introduzione (2/2)

A seconda di ciò che si sceglie di privilegiare tra:

velocità di stoccaggio;

densità di stoccaggio

è importante stabilire una priorità per cui i mezzi diè importante stabilire una priorità, per cui i mezzi dimovimentazione varieranno e di conseguenza si modificherà lastruttura dell’area di stoccaggio.gg


Layout ed unità di movimentazioneGESTIONE DELL’AREA DI STOCCAGGIO

A titolo esemplificativo si analizzano le principali differenze che sih ll i di i ili d di i l i di

y

hanno nello stoccaggio di container utilizzando diverse tipologie dimezzi di movimentazione:

Carrello cavaliere

Carrello laterale

I ilImpilatore

Carrello frontaleCarrello frontale

Gru a portale


p

Layout ed unità di movimentazione


Carrello cavaliere (1/3)Layout ed unità di movimentazione

Lo stoccaggio con carrello cavaliere (o straddle carrier), asollevamento e traslazione tra le quattro gambe del mezzo, è

i dcaratterizzato da:

container stoccati a due altezze su filesingole intervallate in modo dapermettere il passaggio delle ruote delmezzo;il conducente ha una ottima visibilità deiblocchi d’angolo il che permette unblocchi d angolo il che permette unrapido aggancio del container.



per contro uno dei montanti rimane fuori vista del conducente;Carrello cavaliere (2/3)

y

p ;questo si traduce in difficoltà di manovra, riduzione dellevelocità di traslazione nelle aree di stoccaggio e affaticamento

Nella figura seguente è mostrato un esempio di layout con carrellol

del conducente.

cavaliere.




Carrello cavaliere (3/3)Layout ed unità di movimentazione

Nella figura seguente è mostrato un esempio di layout con carrellocavaliere a caricamento laterale.




Carrello laterale (1/4)Layout ed unità di movimentazione

Lo stoccaggio può essere effettuato anche conun carrello a caricamento laterale (sideloader) In questo caso viene privilegiata laloader). In questo caso viene privilegiata lamovimentazione a scapito della densità distoccaggio.stoccaggio.Il vettore stradale, infatti può giungere sottoall’unità di movimentazione che facilmente locaricherà/scaricherà in tempi ridotti. Questoperò prevede l’esistenza di un corridoio, chedeve essere mantenuto libero per l’accesso deideve essere mantenuto libero per l accesso deivettori stradali.



Lo stoccaggio con il carrello laterale è caratterizzato da:

Carrello laterale (2/4)y

Lo stoccaggio con il carrello laterale è caratterizzato da:

container stoccati su file affiancate; ili l d llmezzo si potrà spostare lungo una delle

finale abbinate; lo spazio fra questedovrà essere opportunamentedovrà essere opportunamentedimensionato;

il conducente non ha una pienavisibilità dei blocchi d’angolo dei

i i di h l i à dicontainers e quindi ha una velocità diaggancio nettamente inferiore a quellarealizzabile con un carrello cavaliere;


realizzabile con un carrello cavaliere;



l’ottima visibilità dell’ambiente circostante permetteelevate velocità di traslazione, minore affaticamentodell’operatoredell operatore.

Nella figura seguente è rappresentato un esempio di layoutNella figura seguente è rappresentato un esempio di layoutcon carrello laterale.




Da questa analisi si evidenzia come l’utilizzo del carrellolaterale è consigliato in aree di stoccaggio con brevi giacenzeed ampi spazi disponibili, dove deve essere premiata lavelocità di traslazione e quindi la possibilità di effettuare ciclidi i / i i t i b idi carico/scarico in tempi brevi.



Infine la figura seguente mostra lo schema esemplificativoImpilatore (1/3)

y

Infine, la figura seguente mostra lo schema esemplificativodell’area di stoccaggio di un terminal tipo di piccole dimensioniservito da impilatore.



Impilatore (2/3)

y

Anche in questi casi vengono perseguite duediverse filosofie per l’ottenimento della piùalta resa in container per unità di superficie ealta resa in container per unità di superficie eper una maggiore velocità dimovimentazione.movimentazione.I corridoi di transito dei mezzi, in questi casi,derivano dagli ingombri geometricicompatibili col posizionamento semifrontaledella macchina.



Impilatore (3/3)y



Carrello frontaley

La disposizione seguente rappresenta uno schema di stoccaggiorealizzabile con un carrello frontalerealizzabile con un carrello frontale.



La movimentazione con carrello cavaliere a caricamento frontale

yConfrontoLa movimentazione con carrello cavaliere a caricamento frontalee laterale, e con impilatore è la più indicata per un veloce prelievodell’unità di carico, in quanto l’accatastamento risulta facilmente, qaccessibile in tutte le sue file alla macchina operatrice.

Tra questi metodi poi, si distingue certamente quello che utilizza ilcarrello laterale in quanto eseguibile con apparecchiatura di bassocosto di buona efficienza e di considerevole manovrabilitàcosto, di buona efficienza e di considerevole manovrabilità.


IL TERMINAL INTERMODALE STRADA-ROTAIA

Schemi OperativiSchemi Operativi

Il layout interno è strettamente connesso con il sistema operativoIl layout interno è strettamente connesso con il sistema operativoprogettato. Infatti qualsiasi tipo di attrezzatura di carico e scaricopermette una grande varietà di possibili configurazioni di binari dip g p gcarico, corsie di transito e di magazzinaggio.Gli elementi determinanti per l'efficienza e l’economicità del

i l i lterminal sono essenzialmente:

il modulo di trasbordoil modulo di trasbordo

il metodo di controllo dei flussi di UTI (arrivo, transito,( , ,partenza) con il relativo sistema informativo


Schemi OperativiIL TERMINAL INTERMODALE STRADA-ROTAIA

La capacità del terminal e le modalità di esercizio (schema

Schemi Operativi

La capacità del terminal e le modalità di esercizio (schemaoperativo) devono essere determinate in funzione dellecaratteristiche medie e di punta del flusso, sia dei veicoli stradalie ferroviari, che delle unità di carico.

T l fl lt d i bil ll tità è di tTale flusso oltre ad essere variabile nella quantità è diverso traveicoli ferroviari e veicoli stradali.



In genere molti veicoli stradali attendono l’arrivo del treno per

Schemi Operativi

In genere molti veicoli stradali attendono l arrivo del treno perpoter ricevere direttamente le unità di carico (trasbordodiretto), altri invece arrivano quando possono e ricevono ilcarico dalle aree di sosta e di stoccaggio (trasbordo indiretto).

Il f i i t l t l i i li tiIl fenomeno si inverte per la partenza: alcuni veicoli sono prontiper il trasbordo diretto su ferrovia, altri hanno depositato il lorocarico nelle corsie di sosta e di stoccaggio.carico nelle corsie di sosta e di stoccaggio.



È ovvio che se il treno può restare in sosta nel terminale per molte

Schemi Operativi

ore la possibilità di carico e scarico diretto è molto più elevata maal contempo la capacità del terminal è ridotta per l'occupazionedel binariodel binario.

Il problema dello scambio di informazioni tempestive tra gliIl problema dello scambio di informazioni tempestive tra glioperatori del terminal e gli utenti stradali è fondamentale proprioper ridurre tempi di attesa ed al tempo stesso per evitare fenomenidi congestione in punta.



La condizione ottimale per l’esercizio ferroviario è ovviamentell h d i i d i i i di

Schemi Operativi

quella che porta ad operare senza scomposizione dei treni e quindisenza problemi di smistamento.

Ciò è peraltro molto difficile sia per insufficiente lunghezza dei binari sia per il limitato numero di attrezzature.p

Il tempo di sosta dei treni sui binari di trasbordo rappresenta un t il t ll’ i i d l t i lparametro rilevante nell’esercizio del terminal.



Se un treno arriva nelle prime ore del mattino e rimane tutto il

Schemi OperativiPriorità ai veicoli stradali (1/2)

pgiorno sul binario di carico e scarico fino alla sua partenza inserata i veicoli stradali in arrivo determinano la sequenza delle

i i di i i i i ò di h ioperazioni di carico e scarico diretto: si può dire che in questocaso è privilegiato il veicolo su strada perchè ha un turn-roundmolto rapidomolto rapido.



Lo scarico indiretto avviene quando il camion arriva carico e il

Schemi OperativiPriorità ai veicoli stradali (2/2)Lo scarico indiretto avviene quando il camion arriva carico e ilcorrispondente carro in partenza non è ancora disponibile oviceversa: come risultato uno spazio intermedio di stoccaggiop ggvicino ai binari di carico e alle corsie stradali è necessario, permaggior sicurezza.



N l i i i il i hi d id l

pPriorità al treno (1/3)

Nel caso invece in cui il treno richieda un tempo ridotto nelterminal in modo da ottenere una migliore rotazione dei carri, ilprivilegio si inverte ed il maggior turn-round è attribuito al trenoprivilegio si inverte ed il maggior turn-round è attribuito al treno.

Ciò è anche necessario se la capacità dei binari di carico è minoredel numero di carri in arrivo.

I ti i i t i d i ti i di d t tIn questi casi i treni devono essere scaricati indipendentementedall'arrivo dei camion con uno schema operativo che dia lapriorità al treno per una razionale utilizzazione dei binaripriorità al treno per una razionale utilizzazione dei binari.




I i i i i d i i i di dIn questi casi i treni devono essere scaricati indipendentementedall’arrivo dei camion con uno schema operativo che dia lapriorità al treno per una razionale utilizzazione dei binaripriorità al treno per una razionale utilizzazione dei binari.




DUE attrezzatureDUE attrezzature

UNA attrezzatura



Schemi Operativi

Se invece lo sviluppo delle operazioni ferroviarie avviene anchedurante la notte possono essere necessari dei binari di accumuloper i carri scarichi: ciò ovviamente rappresenta un elemento diestrema importanza per l’efficienza del terminal e deve essered fi it ll’ tt d l tt l tt f di i d lldefinito all’atto del progetto almeno sotto forma di riserva dellospazio necessario.



Schemi OperativiPriorità Miste (1/3)

Questo tipo di operazioni può essere efficiente se si può evitareche il camion venga caricato con le attrezzature principalidell’impianto, ad esempio carico e scarico dei camion assicuratida attrezzature secondarie su gomma che rappresenta unragionevole compromesso tra queste due forme operative (schemaragionevole compromesso tra queste due forme operative (schemamisto di operazioni).



I treni in arrivo sono scaricati direttamente sui camion per le

pPriorità Miste (2/3)

I treni in arrivo sono scaricati direttamente sui camion per leprime ore dopo l'arrivo dei treni: poco prima che il treno debbaessere spostato dal binario (per lasciare il posto ad un altro treno),p (p p ),si passa allo scarico indiretto.



I treni in partenza sono caricati direttamente o indirettamente a

Schemi OperativiPriorità Miste (3/3)I treni in partenza sono caricati direttamente o indirettamente aseconda della disponibilità del treno sul binario.



A questo tipo di problemi si aggiunge quello relativo alla

Schemi OperativiStrategie di carico/scarico (1/5)A questo tipo di problemi si aggiunge quello relativo allasequenza di carico e scarico dei carri lungo il treno, specie se iltreno deve essere sezionato: infatti il numero di movimentilongitudinali delle gru o del carrello - e così la produttività dellaattrezzatura - è influenzata dal tipo di strategia usata per lasequenza di carico, che può essere:

sequenziale;sequenziale;

primo arrivato primo servito (FIFO);p p ( );

ottimale



Schemi OperativiStrategie di carico/scarico (2/5)

La strategia sequenziale dà la massimaproduttività della attrezzatura ma puòessere solamente applicata nei casi incui i camion carichi sono in attesacui i camion carichi sono in attesadell’arrivo del treno.



pStrategie di carico/scarico (3/5)

Nella strategia del primo arrivatoprimo servito (FIFO), la sequenza di

i è d t d ll d icarico è comandata dalla sequenza deicamion in arrivo e dalla distribuzionecasuale delle corrispondenti unità sulcasuale delle corrispondenti unità sultreno.




La strategia ottimale è quella checerca di minimizzare gli impatti sututte le componentitutte le componenti



Le possibili combinazioni di schemi operativi si riferiscono a:

Schemi OperativiCriteri di scelta

Le possibili combinazioni di schemi operativi si riferiscono a:occupazione dei binari;procedura di carico;psequenza di carico.



La scelta di un appropriato schema operativo per il progetto delterminal dipende:

Schemi Operativi

terminal dipende:

dal volume e dalle caratteristiche delle merci

dal modulo tipo di trasbordo (verticale, ecc.)

dal tipo di sistema informativo sviluppato

dalle caratteristiche del flusso giornaliero(risultanti dalla programmazione dei treni e dai modelli di arrivo dei veicoli stradali)



pModuli tipo per tecniche “verticali” (1/2)

Nel seguito vengono schematizzati una serie di possibili layout diterminal che si basano su questo tipo di trasbordo, che prevede lamovimentazione verticale delle unità di caricomovimentazione verticale delle unità di carico.

I moduli si differenziano in funzione dell’uso di differenti unità di movimentazione, quali:

Gru a portale su rotaia;Gru a portale su gomma;Carrello laterale;Carrello frontaleCarrello frontale.



Schemi OperativiModuli tipo per tecniche “verticali” (2/2)

Le caratteristiche principali sono:• Larghezza del modulo;g ;• Larghezza dell’area pavimentata;• Larghezza del portale (se esistente).

Le possibilità di combinazione tra binari, corsie di carico deiveicoli stradali vie di corsa dei veicoli stradali e corsie diveicoli stradali, vie di corsa dei veicoli stradali e corsie distoccaggio sono molteplici, e vengono qui di seguito riportate.



d l bi i (b i )

Schemi OperativiGru a portale su rotaia (1/3)modulo a un binario (basso turnover, senza stoccaggio sotto gru)



d l d bi i d i i i h di i

Schemi OperativiGru a portale su rotaia (2/3)modulo a due binari e con due vie esterne simmetriche di carico estoccaggio e di corsa (alto turnover, possibilità di trasbordodiretto)diretto)



d l bi i d i bi i i i i i

pGru a portale su rotaia (3/3)

modulo a quattro binari con doppi binari esterni simmetrici condoppie vie di corsa interne (turnover molto alto, possibilità ditrasbordo diretto)trasbordo diretto)



d l bi i i di i (b

pGru a portale su gomma (1/2)

modulo a un binario con corsia di stoccaggio (basso turnover,possibilità di trasbordo diretto)



modulo a due binari con corsia di carico diagonale (turnover

Schemi OperativiGru a portale su gomma (2/2)

modulo a due binari con corsia di carico diagonale (turnovermedio, senza possibilità di trasbordo diretto)



Schemi OperativiCarrello frontale

modulo a due binari per carrello frontale (medio turnover senzamodulo a due binari per carrello frontale (medio turnover, senzapossibilità di stoccaggio vicino al binario, possibilità diinterferenze tra carrello e veicolo stradale)



Schemi OperativiCarrello laterale

modulo ad un binario per un carrello laterale (turnover moltomodulo ad un binario per un carrello laterale (turnover moltobasso, senza possibilità di stoccaggio vicino al binario)


Elementi per la progettazioneIL TERMINAL INTERMODALE STRADA-ROTAIA

Il concetto di moduli funzionali accoppiato ad un approccio

Elementi per la progettazioneModelli di simulazione dell’esercizio (1/4)

Il concetto di moduli funzionali, accoppiato ad un approcciosistematico per l’acquisizione dei dati, consente di definire unametodologia per la progettazione funzionale degli elementi di ung p p g gterminale intermodale, di supporto alla valutazione di progetti(layout) alternativi, all’interno di un approccio di tipo what-if”basato sull’uso di strumenti di microsimulazione.

APPROCCIO SIMULATIVO



Q t i f i i i hi

p p gModelli di simulazione dell’esercizio (2/4)

Questo approccio fornisce una visione chiara

della struttura del modellodella struttura del modello

dei differenti problemi del terminal

delle attrezzature

dei sistemi operativi che possono essere simulati variando gliinput in funzioneinput in funzione

• del volume delle merci• della struttura e caratteristiche del flusso



Ogni simulazione può fornire risultati relativi


Ogni simulazione può fornire risultati relativi

al movimento dei treni nella giornata e nelle varie ore dellastessa

i i ti d i i d ll iai movimenti dei camion e delle merci

alla saturazione o meno della capacità delle attrezzaturealla saturazione o meno della capacità delle attrezzatureimpiegate, ai tempi operativi, di attesa, ecc.



È ibil i di l t i li l ità l’ ffi i di


È possibile quindi valutare e migliorare la capacità e l’efficienza di:Attrezzatura(capacità impiego tempi operativi)(capacità, impiego, tempi operativi)sistema dei binari(carico, rotazione, movimenti di entrata, uscita e riordino)i d lsistema stradale

(capacità, movimento, interferenza)sistema di stoccaggio (capacità, rotazione)veicoli stradali (movimenti, tempi di servizio, tempi di attesa).( , p , p )

II modello può anche essere usato per sviluppare e provare nuove concezioni operative.


p


Anche la qualità dei servizi intermodali dal punto di vista

p p gVisione di sistema (1/2)

Anche la qualità dei servizi intermodali dal punto di vistadell’utente deve essere migliorata tramite migliori comunicazionitra l’operatore del terminal e gli utenti, tra i terminal e lecompagnie ferroviarie.

L l t i fi l d ll diff ti l i i lt ti l fiLa valutazione finale delle differenti soluzioni alternative, al finedi raggiungere quella ottimale, deve essere basata sulla analisicosti-ricavi, analisi che riceve gli input dal modello dicosti ricavi, analisi che riceve gli input dal modello disimulazione.



Il progetto di un terminal intermodale strada/rotaia comprende i

Visione di sistema (2/2)p g p

tipici problemi di interfaccia tra due sistemi - quello stradale equello ferroviario - che normalmente si sviluppa con operatoridi i diff i i i h di i i di i idiversi e differenti caratteristiche di impianto e di esercizio.

Costo capacità e livello di servizio del trasporto intermodaleCosto, capacità e livello di servizio del trasporto intermodalepossono essere migliorati ottimizzando l'intero sistema e non soloi terminal che rappresentano una parte dell'insieme.pp p

Quindi il progetto di un terminal non è solo questione didi i fi i d ll i f d lldimensionamento fisico delle infrastrutture e delle attrezzature,ma riguarda anche la scelta del sistema di gestione piùconveniente


conveniente.

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