Generazione automatica di orari ed applicazioni di algoritmi di programmazione per lo studio di capacità e perturbazioni di linee ferroviarie

The paper presents a tool for the assessment of the capacity of railway networks. This tool includes a first definition level that can be considered as microscopic, which permits train-runs to be simulated in a numerical way, through the identification of the occupation of block sections; a second mesoscopic level then uses aggregated data (e.g., the run times between stations or the minimum admitted headways), which can be calculated automatically by the micro-simulator or entered directly by the user, as input. A scheduling algorithm, using the aggregated data, produces feasible timetables, optimised according to given quality parameters. Since the procedure is automated and the computation phase is rather quick, it can be used to generate sets of feasible timetables and to perform timetable-based capacity assessments. Its implementation, within a perturbation analysis, is based on a discrete-event simulation core. This core applies any perturbation (delay, accident, anomaly) to a given timetable, which is re-arranged in order to solve any traffic conflict and to assess the robustness of the timetable design. The effectiveness of the rescheduling algorithms, which can be used to simulate different strategies that could be adopted by dispatchers, is also evaluated.

L’articolo presenta uno strumento per l’analisi di capacità di reti ferroviarie. Questo strumento si compone di un primo livello applicativo, che può essere considerato di tipo microscopico e permette di simulare numericamente la marcia dei treni calcolando l’occupazione delle sezioni di blocco. Un secondo livello, di tipo mesoscopico, fa uso di dati di input aggregati - per esempio tempi di percorrenza tra stazioni consecutive o minimi distanziamenti ammessi dal sistema - che possono essere automaticamente calcolati dal microsimulatore come anche inseriti dall’utente. Tramite tali dati aggregati, un algoritmo di programmazione produce degli orari fattibili, ottimizzati secondo dati parametri di qualità. Dal momento che il processo è automatizzato ed abbastanza veloce come tempi computazionali, può essere adoperato per produrre insiemi di orari fattibili e per eseguire analisi di capacità basate sugli orari. È altresì presentata l’implementazione dell’algoritmo in uno strumento dedicato alle analisi di perturbazione, strumento basato sulla simulazione ad eventi discreti. Esso applica determinate perturbazioni (ritardi, incidenti, anomalie) ad un orario di partenza, il quale viene riprogrammato per risolvere eventuali conflitti di circolazione. Tale simulazione valuta quindi la robustezza del sistema. Può essere inoltre valutata l’efficacia degli algoritmi di riprogrammazione, i quali rappresentano diverse strategie che possono essere adottate da parte delle entità preposte al controllo della circolazione.