Bloccato nel traffico prima dell’esame? Imprecare è inutile. Probabilmente arriverai in ritardo e il docente ti guarderà di sbieco quando in punta di piedi cercherai di infilarti nell’aula. Arriverai ad implorarlo per ammetterti comunque all’esame e narrerai le rocambolesche avventure della tua mattinata in tangenziale… nonostante la partenza all’alba. Ad Alessandro dev’essere capitato qualcosa del genere perché proprio questo è il tema che ha scelto per la sua tesi di laurea!
Titolo della Tesi di Laurea in Ingegneria Gestionale all’Università degli Studi di Genova
Metodi di modellistica ed identificazione parametrica per sistemi di traffico autostradale: il caso reale della SR94W Highway
Ecco la sua Storia di Tesi:
La mia tesi è incentrata sul tema delle congestioni di traffico che si verificano all’interno di reti autostradali, si tratta di un tema centrale e molto sentito specialmente attorno ai grandi centri urbani.
L’obiettivo della tesi è stato quello di verificare la capacità di due modelli profondamente diversi tra loro nel replicare dinamiche reali di traffico. Le parole “dinamiche reali” sono molto importanti nel lavoro che ho svolto in quanto i modelli sono stati testati definendo due scenari basati su dati reali di traffico. Testare i modelli utilizzando dati reali è fondamentale per poterli validare e successivamente sfruttare al fine di valutare l’efficacia di metodologie e strategie di controllo del traffico (come ad esempio il Ramp Metering, che consiste nel controllare gli accessi all’autostrada mediante installazione di semafori alle rampe o il Variable Speed Limit che consiste nell’imporre limiti di velocità variabili in funzione delle condizioni meteo e di traffico sul tratto).
Scendendo in dettaglio ho esaminato:
– un modello microscopico, grazie ad un software di simulazione professionale (Aimsun v8.0). Tali modelli consentono di indagare il comportamento e la dinamica del singolo veicolo.
– un modello macroscopico (il Cell Transmission Model, CTM) , che valuta l’evoluzione dei veicoli mediante variabili aggregate come densità, flusso, e velocità media dei veicoli.
L’applicazione è innovativa in quanto i modelli microscopici (e di conseguenza i software di micro-simulazione) vengono utilizzati in ambito urbano, in virtù del livello di dettaglio che sono in grado di raggiungere ed in quanto nell’urbano il comportamento del singolo veicolo ha un forte impatto sul globale. Quindi applicare un modello microscopico ad un contesto autostradale è particolare in quanto il comportamento dei veicoli è diverso e anche l’interazione tra essi è diversa. (Vi è anche una scarsissima letteratura tecnica e scientifica su tale argomento).
Un’altra parte della tesi ha riguardato l’applicazione di diverse tecniche di identificazione parametrica per calcolare il valore di 3 parametri fondamentali per il CTM a partire dai dati reali in mio possesso.
Una parte fondamentale della tesi è stata la ricerca dei dati reali per poter applicare gli aspetti teorici ad un caso di studio reale e per definire gli scenari. Grazie al contatto diretto con vari enti autostradali sparsi per il mondo ho trovato un database da cui poter fruire di una grande mole di dati di traffico relativi all’autostrada californiana SR94W. Il problema (la sfida) è stata quella di vagliare questi dati in modo da definire gli scenari, principalmente uno scenario che contemplasse condizioni di traffico estremamente congestionato lungo il tratto scelto per mettere davvero alla prova i modelli.
Avevo a che fare con 15 file CSV da più di 35 milioni di righe l’uno a fronte di un numero massimo di righe processabili e gestibili da Excel pari a circa 1 milione. Per riuscire nell’intento ho ideato e costruito un software in linguaggio C# che consentisse di vagliare i dati reali salvando solo dei record specifici sulla base di determinate condizioni.
Le motivazioni che mi hanno spinto ad esplorare questa tematica sono nate a seguito di un corso che ho seguito in Università che trattava proprio di modelli matematici per sistemi di spostamento terrestri e perchè il mondo dell’informatica e della matematica mi ha sempre appassionato.
I risultati che ho tratto dal lavoro sono positivi e mi hanno consentito di constatare come un modello matematico complesso sia in grado di replicare una realtà. Inoltre mi ha dato la possibilità di constatare come un software avanzato come Aimsun permetta di studiare in laboratorio determinate evoluzioni reali con ovvi risparmi di tempi e costi.
Dai risultati è emerso che i modelli utilizzati hanno replicato abbastanza fedelmente quanto osservato nella realtà.
Penso che la tesi di laurea mi sia stata molto utile perchè ha senz’altro rafforzato le mie doti di analisi di una problematica e di problem-solving. Ci tengo a precisare che il software che ho utilizzato (Aimsun) era totalmente nuovo per me, non avevo mai utilizzato nulla di simile ed ho imparato ad utilizzarlo grazie ad uno studio approfondito di manualistica tecnica e dei pochi paper scientifici sull’argomento.
Preciso che Aimsun è un software professionale molto completo ma allo stesso tempo molto complesso, utilizzato da centri di ricerca e da professionisti con anni di esperienza.
Che dire in più Alessandro se non farti le nostre più vive congratulazioni per un lavoro così particolare e approfondito… ti ho pensato la scorsa settimana mentre disperatamente cercavo di uscire dall’A4… 🙂
Ecco i consigli di Alessandro ai futuri laureandi:
Il consiglio principale che vorrei dare a chi deve preparare una tesi è quello di scegliere una tesi che riguardi una tematica d’interesse, perchè quando c’è interesse c’è motivazione e conseguentemente il lavoro pesa nettamente meno! Inoltre è importante cercare di lavorare con un relatore attento e disponibile. Fondamentale è l’organizzazione del lavoro e la documentazione. Inoltre essere curiosi relativamente alla tematica analizzata ed agli strumenti utilizzati è un punto assolutamente a favore.
Ti interessa approfondire la tesi di Alessandro? Puoi contattarlo via mail scrivendo a alessandro.galletto1990@gmail.com
