Progetto Di Terminali Ed Impianti Di Trasporto

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi di Trasporto

Prof. Ing. Antonio Musso

Dispense del corso di

Progetto di Terminali ed Impianti di Trasporto

A.A. 2010/2011

Capitolo 1 Concetti generali sul trasporto merci

Contributi:

Dott. Ing. Marco Antognoli

Dott. Ing. Federico Antoniazzi

Dott. Ing. Salvatore Bisanti

Dott. Arch. Maria Vittoria Corazza

Dott. Ing. Massimo Ettorre

Dott. Ing. Cristiana Piccioni


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1. Concetti generali sul trasporto merci

Per quanto riguarda il trasferimento delle merci, sia a livello nazionale che

internazionale, si possono individuare due differenti concezioni logistiche di trasporto:

o Monomodale quando si utilizza un solo modo di trasporto per effettuare lo

spostamento.

o Multimodale se si utilizza una sequenza di modi di trasporto.

A sua volta il trasporto multimodale pu subire una differenziazione a seconda che la

merce trasportata, durante i trasferimenti modali, subisca manipolazioni o meno, in

questo secondo caso si parla di trasporto intermodale.

Di tale processo modi, modalit e attori vengono di seguito analizzati.

1.1. Le unit di carico

Le unit di carico sono una parte fondamentale del trasporto merci, esse sono loggetto

dove le merci vengono caricate per poi essere trasportate, nelle schede delle pagine

successive vengono descritte, in particolar modo, le differenti unit di carico per il

trasporto intermodale (UTI): iso-container, casse mobili, semirimorchi e veicoli

completi.

In letteratura tali UTI vengono anche definite come unit di caricamento o per il carico,

mentre viene lasciato il significato di unit di carico al pallet o paletta che ha dimensioni

standardizzate, sul pallet vengono caricate le merci per poi essere stivate nelle UTI pi

grandi (figura 1).


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Figura 1: Caratteristiche dimensionali e immagine di un pallet

La decisione di effettuare un trasporto utilizzando unUTI o unaltra, dipende: dalla

distanza totale da percorrere, dalla modalit di trasporto utilizzata durante la tratta

principale e dalla tipologia delle merci trasportate.

Per quanto riguarda i container essi sono utilizzati soprattutto quando la tratta

principale del percorso effettuata per via marittima e le merci trasportate richiedono

una certa affidabilit nei tempi di consegna, se invece richiesta principalmente la

velocit dello spostamento e la parte principale dello stesso effettuata su rotaia si

tende ad utilizzare le casse mobili.

Alla base delle differenti necessit appena descritte, vi la natura della merce

trasportata ed il suo valore, pi la merce deperibile o il suo valore alto

maggiormente si cerca di utilizzare un sistema di trasporto veloce ed affidabile.


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ISO CONTAINER

Lunghezza: da 20 piedi (6.085 mm) o da 40 piedi (12.192 mm)

Larghezza: 8 piedi (2.438 mm)

Altezza: da 8 a 8,6 piedi (2.591 mm)

Peso lordo: da 24.000 a 30.480 kg

Tara: da 2.000 a 4.000 kg

Vantaggi:

o Unita di carico standard, molto comune ed economica (il costo di acquisto e di circa 2.500-3000 dollari, mentre il noleggio e di circa 2 dollari al giorno),

o Ermeticit, possibile climatizzazione e sicurezza contro danni e furti o Sovrapponibilit o Pu essere trasportata con ogni mezzo (nave, treno, camion).

Svantaggi: o E sempre necessaria un'attrezzatura di handling per la movimentazione

(carroponte, autogr, carrelli elevatori) o Dimensioni interne non consentono il carico affiancato di 2 pallet.

Note: Il container da 20 piedi funge da unit di misura standard internazionale di 1 TEU (Twenty-Foot Equivalent Unit), un container da 40 piedi corrisponde a 2 TEU. La misura del TEU non influenzata dalla variazione di altezza che possono avere i container. Il trasferimento da ununit di trasporto allaltra facilitata dagli attacchi omogenei che si trovano sugli angoli del contenitore, in alto quelli per la presa in basso quelli per il fissaggio alle unit di trasporto. Esistono: container di dimensioni ridotte per il trasporto aereo (vedi immagine sotto) e container con sistemi di refrigerazione.


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CASSA MOBILE

Lunghezza: da 7.150 a 13.600 mm

Larghezza: 2.550 mm

Altezza: 2.670 mm

Peso lordo: 16.000 a 34.000 kg

Tara: 1.900 a 5.000 kg

Vantaggi:

o Il camion pu essere caricato e scaricato con tecnologie semplici o Esiste la possibilit di personalizzare l'unita di carico (diversi allestimenti,

logo, colori) o Pi leggere del semirimorchio nel trasporto ferroviario (-3 tonnellate) o Grande accessibilit sia laterale sia posteriore.

Svantaggi:

o Pi vulnerabile rispetto al container o Non impilabile o Carico limitato quando poggia solo sui propri piedi dappoggio o Utilizzato solo nel trasporto intermodale (principalmente ferroviario) o Costo elevato o Pi pesanti del semirimorchio nel trasporto stradale (2 tonnellate)


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SEMIRIMORCHIO

Lunghezza: da 12.500 mm a 13.600 mm

Larghezza: 2.550 mm

Altezza: 3.520 mm

Peso lordo: max 37.000 kg

Tara: da 5.000 a 8.000 kg

Vantaggi:

o I camion possono essere caricati e scaricati senza la necessit di attrezzature o Dimensioni congruenti con euro-pallet o Eventuale caricamento orizzontale senza limpiego di attrezzature di handling

Svantaggi:

o Non sovrapponibile o Costo elevato o Tara del carrello (+3 tonnellate) o Necessit di carri ferroviari speciali (tipo a tasca) o Necessit di infrastrutture terminali complesse per il sollevamento verticale


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VEICOLI COMPLETI (AUTOARTICOLATI)

Lunghezza: 16.500 mm

Larghezza: 2.550 mm

Altezza: 4.000 mm

Peso lordo: 44.000 kg

Tara: 14.000 kg

Vantaggi:

o Nessun investimento aggiuntivo per utilizzare l'intermodalit rispetto al tutto strada per l'impresa

o Attrezzature ai terminal semplici Svantaggi:

o Tara elevata o Costo del lavoro elevato, in quanto lautista in genere viaggia insieme al mezzo


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1.2. Le unit di trasporto

Come precedentemente descritto, quando sintende effettuare un trasporto intermodale

bisogna utilizzare le unit di carico precedentemente descritte, che presentano delle

caratteristiche strutturali e di utilizzo diverse a seconda delle necessit del singolo

trasporto. Per poter movimentare le unit di carico sono necessarie delle unit di

Trasporto in grado di allocare elementi cos particolari.

Questi veicoli sono differenti a seconda della modalit di trasporto da utilizzare scelta

o Unit di trasporto Stradali

o Unit di trasporto Ferroviarie

o Unit di trasporto Marittime

La principale caratteristica richiesta alle unit di trasporto la velocit e delle operazioni

di carico e scarico delle unit di carico da movimentare

1.2.1. Unit di trasporto Stradali

Questo tipo di unit sono descritte nel codice della strada e sono:

o trattori stradali, veicoli destinati esclusivamente al traino di rimorchi e

semirimorchi;

o autotreni, complessi di veicoli costituiti da due unit distinte, agganciate, delle quali

una la motrice;

o autoarticolati, complessi veicoli costituiti da un trattore e da un semirimorchio;


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o rimorchi, veicoli destinati ad essere rimorchiati;

o semirimorchi, veicoli costituiti in modo tale che una parte di essi si sovrapponga

allunit motrice e che, una parte notevole della sua massa e del suo carico sia

sopportata dallunit motrice stessa.

1.2.2. Unit di trasporto Ferroviarie

Per quanto riguarda il trasporto intermodale, con la tratta principale su ferro, le unit di

trasporto hanno subito differenti sviluppi a seconda delle tecnologie di movimentazione

delle unit di carico previste durante il loro impiego.

I carri pi comuni risultano essere quattro:

o Carro pianale porta contenitori

Questo carro utilizzato per il trasporto di container e casse mobili, non presenta

parti mobili e la movimentazione dellunit di carico avviene verticalmente;


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o Carro Poche

adatto per la movimentazione sia dei semirimorchi che delle altre unit di carico,

le quali vanno caricate e scaricate con movimentazioni dallalto. Il carro non

presenta parti mobili;

o Carro binato a piani mobili Wippen

Il carro stato sviluppato, a partire dagli anni 50, con la finalit di trasportare

semirimorchi ad uno o due assi senza trattore. Per le operazioni di carico e scarico si

usa un trattore stradale del semirimorchio. Il carro presenta un pianale mobile, che

durante le operazioni di movimentazioni rimane alzato, il suo successivo

abbassamento serve a ricavare un alloggiamento per gli assi del semirimorchio;


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o Carro bimodale

Dei quattro il carro pi particolare, alla base del suo funzionamento c il

semirimorchi stesso, il quale costruito con un pianale rinforzato e con un attacco

per collegare un carrello ferroviario. Il treno viene composto da una alternarsi di

carrelli e semirimorchi.

Nella tabella 1 successiva vengono messe a confronto le differenti caratteristiche

tecniche dei differenti carri ora descritti.

Caratteristiche Unit misura Pianale Poche Wippen Bimodale

Lunghezza totale [m] 18,40 17,10 30,63 12,08

Altezza piano rimorchio

Semirimorchio [m] - 0,26 0,41 1,40

Contenitore [m] 1,175 1,155 - -

Tara media [t] 18 20 39 15,3

Portata semirimorchio [t] 38,5 25,2+25,2 26,2

Limiti di carico [t] 62 70 89

Tabella 1: Caratteristiche tecniche delle unit di trasporto ferroviarie


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1.2.3. Unit di trasporto Marittime

Anche per quanto riguarda le unit di trasporto marittime la loro evoluzione tecnologica

sempre stata effettuata ricercando il miglioramento dei tempi di carico e scarico delle

unit trasportate.

Le tipologia principali di unit marittime per il trasporto intermodale sono tre:

o Nave traghetto ro-ro

Sono navi adibite al trasporto via mare per brevi distanze, sono munite di ampi

portelloni che consentono di effettuare in modo veloce le operazioni di scarico dei

mezzi. Il termine ro-ro deriva da roll on-roll off che identifica le navi che vengono

caricate e scaricate con manovre orizzontali.

Figura 2. Esempi di nave traghetto

o Nave portacontenitori lo-lo

Sono navi specializzate nel trasporto di container, le operazioni di carico avvengono

con movimentazioni verticali da cui il nome lo-lo (lift on-lift off). Sia le stive che i

portelloni sono progettati e dimensionati per poter facilitare lo stivaggio dei

contenitori e una loro movimentazione veloce. La forte specializzazione di molti porti

consente di accogliere navi portacontenitori sempre pi grandi e di ridurre il tempo

di movimentazione dei contenitori; tutto questo ha consentito di sviluppare una

intermodalit di tipo nave-nave. Infatti al terminal arrivano le cosiddette navi

giramondo di notevoli dimensioni che hanno percorso grandi distanze; una volta

arrivate i contenitori vengono scaricati e ricollocati in navi pi piccole, dette feeder,

che effettuano lultima parte del viaggio verso i porti dove avviene la consegna finale

delle merci.

In tabella 2 sono descritte le caratteristiche tecniche delle principali navi attualmente


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utilizzate.

Caratteristiche Unit Feeder Panamax Post-Panamax Suezmax Post-Suezmax

Lunghezza m 87 210-290 > 290 500

Larghezza m 15-22 22-32 42 70

Pescaggio m 12 12 16 21

Capacit TEU 500 2500-5000 5000-10.000 10.000-12.000 >12.000

Tabella 2: dimensioni delle principali tipologie di navi portacontenitori

La suddivisione in Panamax e Postpanamax definita dal rispetto o no delle dimensioni

massime ammesse per il transito nel canale di Panama (pescaggio


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Alla base del miglioramento delle operazioni di carico e scarico delle merci trasportate ci

sono le Unit di Movimentazione, i fattori che influenzano lutilizzo di una o laltra

unita sono legati: alla tipologia di unit di carico da movimentare e alle unit di

trasporto; alla quantit di operazioni che si prevede di effettuare annualmente nel

terminal; dalle superfici a disposizione nei differenti terminal e dalla loro organizzazione

interna.

Le principali unit di movimentazioni sono:

o Carrello frontale (front loader)

In commercio si trovano differenti modelli di questo tipo di unit di movimentazione,

si differenziano a seconda del sistema di aggancio ed a seconda dellutilizzo previsto

(container pieni o vuoti).

o Carrello cavaliere (straddle carrier)


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o Impilatore (reach stacker o gru semovente frontale)

o Gru a portale gommata (RTG, Rubber Tyred Gantry Cranes)

o Gru a portale su rotaia (RMG, Rail Mounted Gantry Crane)


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Nella tabella 3 sono descritte le unit di movimentazione in funzione del loro utilizzo

annuale.

Quantit movimentate TEU/Anno Unit di Movimentazione

0 10000 Carrello impilatore

20000 40000 Gru a portale su gomma

30000 50000 Gru a portale su ferro

Circa 100000 Gru a portale per contenitori

Tabella 3: Capacit delle unit di movimentazione

1.4. Gli operatori del trasporto merci

Autotrasportatore: operano per conto di pochi clienti, per esempio catene di

supermercati, customizzando il veicolo con le insegne commerciali, normalmente

mettono a disposizione uno o pi veicoli.

Corriere: effettua spedizione di merce in piccole partite (collettame) normalmente

con veicoli stradali, spesso sviluppa funzioni logistiche organizzando la raccolta la

spedizione e la consegna della merce utilizzando magazzini propri o di altri operatori

consorziati distribuiti sul territorio .

Corriere espresso (courier): generalmente operatori internazionali di grandi

dimensioni specia lizzati nella pronta consegna (o ritiro) della merce normalmente

organizzata in plichi o piccoli colli.

Spedizioniere un operatore del trasporto la cui principale attivit quella di

organizzare un trasporto di merce a livello nazionale o internazionale, egli svolge tutte

le pratiche doganali o fiscali che riguardano il movimento delle merci richiesto dal

cliente.

Operatore di Trasporto Multimodale (M.T.O.) un particolare tipo di

spedizioniere il quale consente un trasporto door to door utilizzando differenti modi di

trasporto. Pu utilizzare mezzi di propriet o di terzi, e garantisce la il buon fine del


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trasporto, egli emette un unico documento di accompagno della merce definito

documento di trasporto multimodale che accompagna la merce in tutto il suo

tragitto risolvendo una vecchia problematica che richiedeva un documento di

accompagno specifico per ogni modalit di trasporto utilizzata.

1.5. Le reti di trasporto merci

La globalizzazione dei mercati mondiali, effetto del forte sviluppo commerciale anche e

soprattutto in zone del mondo che fino a qualche decennio fa non facevano parte della

scala economica occidentale, Cina e India in primis, ha causato una riorganizzazione

delle grandi reti di trasporto delle merci.

Questi nuovi e cospicui flussi di merci, hanno sollecitato un forte sforzo di

riorganizzativo della rete mondiale del trasporto merci, non solo richiedendo

adeguamenti infrastrutturali in modo da poter impianti dove accogliere tali flussi ma

anche riorganizzando concettualmente il modo di spedire le merci.

Con il passare del tempo le reti di trasporto si sono trasformate da passando da un

sistema di trasporto point to point, e cio che vedeva le singole origini collegate

direttamente con le destinazioni finali con tante connessioni quante erano le

destinazioni, ad un sistema di tipo hub & spoke, con la presenza di un hub verso cui

confluiscono tutti i flussi di merci provenienti dai differenti spoke che fungono sia da

poli generatori che attrattori (figura 4).

Figura 4: Il passaggio dal sistema point to point allhub & spoke

Con il sistema point to point ad un certo numero n di coppie OD corrisponde un uguale

numero n di possibili connessioni fra queste, geometricamente consente due modalit

operative di tipo lineare(figura 5a) o reticolare (figura 5b).


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Figura 5: Connettivit lineare e reticolare

Il passaggio al sistema hub & spoke (H&S) instaura anche un effetto moltiplicatore

che consente con un uguale numero n di coppie OD di creare un maggior numero di

connessioni NC secondo la seguente legge

NC = n(n+1)/2

In tabella viene riportato questo effetto moltiplicatore

Numero di

coppie OD

Numero di

connessioni

2 3

6 21

10 55

50 1275

75 2850

100 5050

Tabella 4: Leffetto moltiplicatore dellH&S

La prima modalit di trasporto che, negli anni 70, ha cominciato a sviluppare una rete

di trasporto gerarchizzata di tipo hub & spoke stata laviazione. In quegli anni,

infatti, le grandi compagnie aeree americane in seguito alla deregolamentazione del

mercato aereo hanno cominciato a sviluppare questo tipo di gestione della rete di

trasporto in modo da ottimizzare la gestione operativa della societ e riuscire a

connettere un maggior numero di OD, la gestione operativa si basava su arrivi

concentrati di aeromobili verso gli hub, in modo da poter effettuare le operazioni di

scarico e carico dei passeggeri e delle merci evitando lunghe attese ed in modo da

a b


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consentire la ripartenza dei velivoli in un breve periodo verso le destinazioni finali,

questo sistema di gestione degli aeroporti viene definito ad onde

Oggi la gestione di rete di tipo H&S stata abbandonata dalle nuove compagnie low

cost che hanno deciso di ritornare ad una gestione di rete point to point che consente

una gestione delle flotte e delle societ pi semplice che permette di applicare

politiche tariffarie sempre pi aggressive nei confronti dei vettori di bandiera

tradizionali.

Tutte le societ che offrono servizi di trasporto o di logistica strutturano la propria

offerta in funzione di una catena distributiva formata da un numero di magazzini pi o

meno grande funzione del modello distributivo che si deciso di scegliere.

Semplicemente la catena distributiva pu prevedere il passaggio attraverso una serie

di magazzini intermedi o la consegna diretta tra produttore allutilizzatore finale,

questi spostamenti possono avvenire sempre con lo stesso percorso o prevedere

percorsi via via flessibili secondo le esigenze della societ. Ovviamente alla base della

scelta dello schema distributivo vi sono le caratteristiche e la dislocazione degli utenti,

la frequenza delle prese e consegne ed i tempi di consegna della merce.

Storicamente si sono sviluppati due modelli di localizzazione che, anche se

concettualmente opposti, sono tuttoggi in uso:

o Il modello di polarizzazione

Esso si basa sul concetto che un polo industriale e le societ che offrono servizi

logistici tendono a localizzarsi nella stessa zona, in modo da innescare economie di

scala attivate dalla concentrazione dei depositi dove confluiscono grossi volumi di

merci da distribuire, che consentono di essere trasportate con costi migliori e con

livelli di servizio pi elevati. Anche luso comune di strutture logistiche e la

vicinanza con la rete infrastrutturale principale pu aiutare lo svilupparsi di tale

modello di localizzazione.

Gli inconvenienti che possono sorgere dalla concentrazione di diverse attivit in

luoghi limitati in grandi strutture possono essere sia di tipo ambientale, saturazione

infrastruttura di accesso agli impianti con aumento delle concentrazioni di

emissioni nocive sullarea, che di tipo logistico visto che le societ diventano pi

rigide nei confronti di ordini improvvisi.

o Il modello di diffusione

La decisione da parte di unazienda di avere un proprio magazzino localizzato in

azienda risiede nelle caratteristiche della merce prodotta e dalle specifiche

caratteristiche di distribuzione che questa richiede. Questo tipo di aziende vedono


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nel non aggregarsi con altre la possibilit di mantenere vantaggi competitivi del

loro prodotto.

I principali costi interessati da unorganizzazione localizzativa sono: il costo del

trasporto al cliente, il costo del trasporto della merce al magazzino, il costo

dellimmagazzinamento ed il costo dello stoccaggio. Il modello di polarizzazione tende

ad intervenire in particolare su gli ultimi tre costi riducendoli ed andando ad

incrementare solo il primo di questi, allopposto di quello che tende a fare il modello di

diffusione.

1.6. I principali nodi del trasporto merci

Alla base di una qualsiasi attivit logistica di trasporto, vi sono proprio i luoghi dove

avvengono le differenti attivit riguardanti la preparazione dei carichi, il successivo

smistamento per le consegne finali e leventuale cambio di modalit di trasporto qualora

fosse necessario, oltre a tutte le attivit ed i servizi di supporto agli operatori che

operano in tali strutture.

Questi luoghi risultano essere i nodi della rete di trasporto e sono differenti a seconda

delle operazioni eseguibili al loro interno e delle modalit di trasporto che collegano.

Anche i nodi, a loro volta, possono essere suddivisi in: monomodali quando consentono

di trasbordare le unit di carico tra la stessa modalit di trasporto (porti marittimi e

fluviali, aeroporti, terminal ferroviari); multimodali quando consentono il trasbordo della

merce tra due o pi modalit di trasporto (porti di transhipment, aeroporti hub,

piattaforme logistiche) (Tabella 5).


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TIPOLOGIA Modalit servite Servizi principali Servizi telematici

Porto

marittimo/fluviale Mare/ fiume

Aeroporto Aria

Terminal

ferroviario Ferrovia

Autoporto Solo strada Presa, riordini e spedizione

collettame Con dogana se di confine

Magazzino

generale Strada

Stoccaggio, deposito,

custodia delle merci con

servizi di supporto al credito

commerciale

Distritpark - TP Strada

MO

NO

MO

DA

LE

CDU Strada

Ricezione e composizione

spedizioni merci per aree

cittadine, ottimizzazione

percorsi cittadini

Terminal Portuale Nave/rotaia, nave/strada Servizi ferroviari su lunghe

distanze, treni completi e

traffico diffuso

Con dogana, sistemi EDP del

porto (con ship planning e

con lo status control)

Interporto Strada/rotaia e connessione

ferroviaria con terminal

portuali

Servizi ferroviari treni

completi e diffuso (hub,

gateway, nazionali) su lunghe

distanze, servizi feeder da e

per porti


porto, con sistemi di

interfaccia con operatori

nazionali a internazionali

Inland terminal

Nave/rotaia, con servizi di

composizione e

scomposizione di treni nel

brevissimo raggio (massimo

10-15km) da e per un porto

Servizi ferroviari su lunghe

distanze, solo treni completi


porto (con ship planning e

con lo status control)

Cargo city (Hub

aeroportuale)

Aria/strada e in alcuni casi

aria/rotaia

Servizi stradali e treni

completi di ridotte dimensioni Con dogana

Logistics city Rotaia/strada

A servizio di unarea

metropolitana, si consolidano

i carichi in partenza dallarea

e si deconsolidano e

distribuiscono le merci in

arrivo

MU

LTIM

OD

ALE

Centro merci Strada/rotaia Composizione e

scomposizione carichi, servizi

di magazzinaggio

Tabella 5: I nodi di trasporto


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Bibliografia

1. Baccelli, 0. 2001. La mobilit delle merci in Europa - potenzialit del trasporto

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2. Dalla Chiara, B. ed al, 2002. Interporti e terminal intermodali. Milano: Hoepli

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3. Lupi, M., (a cura di), 2006. Metodi e modelli per la simulazione e verifica di un

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4. Mayer, L. 1986. Impianti ferroviari - Tecnica ed esercizio. Roma Collegio Ingegneri

Ferroviari Italiani.

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6. Woxenius, 3. 1998. Development of small-scale intermodal freight transportation

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