Infrastrutture ferroviarie secondarie e rigenerazione del territorio

Il progetto di ricerca intende fornire un contributo innovativo alla pianificazione regionale dei trasporti, in un’ottica di smart system regional railway. L’efficacia del trasporto regionale esistente s’inserisce in una visione sostenibile del trasporto collettivo, dove la coscienza ambientale e la necessità di intervenire sul territorio hanno stimolato e consolidato l’importanza di una connessione tra la pianificazione territoriale e la pianificazione dei trasporti. Il concentrarsi sullo studio della rete ferroviaria esistente, e non sull’ampliamento o sulla costruzione di nuove infrastrutture, è dato dal fatto che le politiche hanno indirizzato il loro intervento sul potenziamento e sulla riqualificazione dell’esistente. L’obiettivo del progetto di ricerca è quindi ottimizzare il trasporto regionale ferroviario esistente dismesso o abbandonato andando a riqualificarlo e potenziarlo (aumento della qualità e della quantità dell’offerta) in territori dove il volume di domanda attuale non giustifica tali interventi, ma che in un futuro prossimo fungeranno da motori per lo sviluppo locale. Fondamentale sarà l’accessibilità e la mobilità collettiva con un sistema di trasporto intermodale e innovativo, che attraverso una pianificazione regionale possa permettere di ottenere un miglioramento della qualità di vita del cittadino. La ricerca si è concentrata sullo studio del rapporto tra pianificazione dei trasporti e pianificazione territoriale, ponendo come vincolo lo sfruttamento delle infrastrutture ferroviarie esistenti a livello regionale italiano, andando a definire dei piani di sviluppo economicamente sostenibili. Avvalendosi della ricerca bibliografica svolta si sono selezionati i casi studio su cui poi si sviluppata la ricerca: • La linea ferroviaria regionale dismessa Civitavecchia-Orte su cui poi è stato applicato il nuovo modello; • La linea ferroviaria attiva Civitavecchia-Roma, linea che durante il suo periodo di vita ha subito potenziamenti sotto il punto di vista gestionale; • La linea ferroviari attiva Roma-Cesano-Viterbo, linea che ha e sta subendo forti potenziamenti sia a livello gestionale che infrastrutturale. I casi studio selezionati si trovano tutti nella Regione Lazio, questa coincidenza è voluta e necessaria per cercare di avere un dato più omogeneamente similare. Successivamente si è svolto un corposo lavoro di rappresentazione cartografica delle linee e di tutti gli edificati presenti nelle vicinanze delle linee selezionate per l’analisi. Terminata questa prima fase di rappresentazione e conoscenza del territorio e delle sue infrastrutture si sono selezionati e applicati ai tre casi studio, con particolare comprensione e attenzione al rapporto tra densità territoriale (residenziale, produttiva, etc.) e prestazioni (attese o possibili) del trasporto ferroviario (sistemi regionali), diversi indicatori/indici territoriali e trasportistici. Ultimo passaggio si sono confrontati i risultati ottenuti avvalendosi inoltre di un ulteriore indicatore di analisi cioè la variazione del valore immobiliare rispetto all’efficienza dell’infrastruttura ferroviaria. Una volta identificati tutti gli indicatori ci si è concentrati sullo studio del sistema ferroviario regionale Civitavecchia-Orte, ponendo l’attenzione sull’individuazione delle criticità, sulla densità territoriale e sul rapporto della stessa con il sistema di trasporto collettivo ferroviario. Le analisi sono state eseguite tramite l’utilizzo del software GIS con cui si è andato ad analizzare la linea ferroviaria riportando in planimetria tutti gli edificati regolari e non del comune di riferimento e disegnando le infrastrutture stradali e ferroviarie esistenti. Inoltre, sono stati riportati anche i sistemi di verde e le maggiori destinazioni d’uso del territorio. L’ambito di studio si è concentrato sul territorio attraversato fisicamente dal tracciato ferroviario ed è stato suddiviso in quadranti di 1 km2 per poter svolgere le analisi, rapportandole alla distanza pedonale percorribile in maniera agevole. La scelta di lavorare sulla Civitavecchia-Orte vuole dimostrare come un tracciato regionale possa influenzare e direzionare lo sviluppo territoriale. La novità introdotta è stata quella di distaccarsi dai classici modelli valutativi e dal fattore domanda di trasporto, infatti il modello logico matematico consiste nel voler aumentare l’offerta di trasporto collettivo come elemento di input ad uno sviluppo territoriale che possa giustificare e costituire una domanda potenziale di mobilità introducendo all’interno del suo processo valutativo, dei indicatori non consueti

Improving the Analog Ensemble Wind Speed Forecasts for Rare Events

Abstract An analog-based ensemble technique, the analog ensemble (AnEn), has been applied successfully to generate probabilistic predictions of meteorological variables, wind and solar power, energy demand, and the optimal bidding in the day-ahead energy market. The AnEn method uses a historical time series of past forecasts from a meteorological model or other prediction systems and observations of the quantity to be predicted. For each forecast lead time, the ensemble set of predictions is a set of observations from the past. These observations are those concurrent with the past forecasts at the same lead time, chosen across the past runs most similar to the current forecast. Recent applications have demonstrated that the AnEn introduces a conditional negative bias when predicting events in the right tail of the forecast distribution of wind speed, particularly when the training dataset is short. This underestimation increases when the predicted event occurs less frequently in the available historical data. A new bias correction for the AnEn using wind observations from more than 500 U.S. stations is tested to reduce the AnEn's underestimation of rare events. It is shown that the conditional negative bias introduced by the AnEn in its standard application is significantly reduced by our novel approach. Also, the overall probabilistic AnEn performances improve when predicting wind speed higher than 10 m s−1 as demonstrated by lower values of the continuous ranked probability score. These improvements can be attributed to an increased reliability achieved by introducing the proposed bias correction algorithm

The “Weather Intelligence for Renewable Energies” Benchmarking Exercise on Short-Term Forecasting of Wind and Solar Power Generation.

International audienceA benchmarking exercise was organized within the framework of the European Action Weather Intelligence for Renewable Energies (" WIRE ") with the purpose of evaluating the performance of state of the art models for short-term renewable energy forecasting. The exercise consisted in forecasting the power output of two wind farms and two photovoltaic power plants, in order to compare the merits of forecasts based on different modeling approaches and input data. It was thus possible to obtain a better knowledge of the state of the art in both wind and solar power forecasting, with an overview and comparison of the principal and the novel approaches that are used today in the field, and to assess the evolution of forecast performance with respect to previous benchmarking exercises. The outcome of this exercise consisted then in proposing new challenges in the renewable power forecasting field and identifying the main areas for improving accuracy in the future

Acceptability of the transitional wearable companion “+me” in typical children: a pilot study

This work presents the results of the first experimentation of +me-the first prototype of Transitional Wearable Companion–run on 15 typically developed (TD) children with ages between 8 and 34 months. +me is an interactive device that looks like a teddy bear that can be worn around the neck, has touch sensors, can emit appealing lights and sounds, and has input-output contingencies that can be regulated with a tablet via Bluetooth. The participants were engaged in social play activities involving both the device and an adult experimenter. +me was designed with the objective of exploiting its intrinsic allure as an attractive toy to stimulate social interactions (e.g., eye contact, turn taking, imitation, social smiles), an aspect potentially helpful in the therapy of Autism Spectrum Disorders (ASD) and other Pervasive Developmental Disorders (PDD). The main purpose of this preliminary study is to evaluate the general acceptability of the toy by TD children, observing the elicited behaviors in preparation for future experiments involving children with ASD and other PDD. First observations, based on video recording and scoring, show that +me stimulates good social engagement in TD children, especially when their age is higher than 24 months

Cross section spaziale e ferrovia: un nuovo indicatore per la pianificazione regionale ferroviaria e territoriale.

Le modalità di trasporto e le conseguenti caratteristiche territoriali derivano principalmente dalla definizione di scelte urbanistiche e trasportistiche corrette, evidenziando l’esistenza di una relazione tra pianificazione territoriale e dei trasporti. Lo sviluppo ordinato e sostenibile del territorio comporta un legame tra scelta della modalità di trasporto e forma della città, diffusa o compatta. Il concentrarsi sullo studio della rete ferroviaria esistente, e non sull’ampliamento o sulla costruzione di nuove infrastrutture, discende dall’interpretazione delle politiche attuali che stanno indirizzando il loro intervento sul potenziamento e sulla riqualificazione dell’esistente. Il progetto di ricerca qui descritto intende fornire un contributo innovativo alla pianificazione regionale dei trasporti, in un’ottica di Regional Railway Smart System (RRSS). Per questo, si sono scelti come casi di studio tre linee esistenti nella Regione Lazio: la linea dismessa Civitavecchia-Orte (Fig.2), la linea riqualificata dal punto di vista gestionale Civitavecchia-Roma (Fig.3) e la linea Roma-Cesano-Viterbo utilizzata come verifica delle precedenti.Per poter svolgere le analisi sul territorio interessato dalle linee ferroviarie con attenzione al rapporto tra densità territoriale (residenziale, produttiva, etc.) e prestazioni (attese o possibili) del trasporto ferroviario (sistemi regionali), si sono misurati i seguenti indicatori: indicatore “intensità d’uso del territorio” [ab./km2], indice di composizione di uso/copertura del suolo o coefficiente di copertura (CLi), indicatore suolo consumato per abitante, n. edifici costruiti e media superficie costruito, indice variazione demografica (incremento di popolazione positiva o negativa nel tempo), coefficienti o indici di dotazione relativi alle strutture/infrastrutture antropiche.Le linee ferroviarie analizzate sono state suddivise in quadranti di 1 km2. Un ulteriore indicatore utilizzato è la variazione del valore immobiliare rispetto all’efficienza dell’infrastruttura ferroviaria. L’efficacia degli indicatori deriva dalla loro possibilità di reperimento e, nel caso dello studio del valore immobiliare, è molto complicato risalire alla variazione del valore immobiliare nel tempo. Per questo, si è costruito ai fini della ricerca un indicatore, chiamato “Cross Section Spaziale [Cross Section Spatial Index-CSSI]”: la costruzione di tale indicatore si basa sulla misura di un valore immobiliare in funzione della distanza da un’offerta di trasporto efficiente. Infatti, se non è conosciuta la variazione del valore immobiliare nel tempo, è però possibile misurare il valore immobiliare nello spazio, cioè i valori di oggi in diverse situazioni territoriali di vicinanza a sistemi di trasporto e osservare come cambia nello spazio. In tale modo è possibile costruire un valore immobiliare in funzione della distanza da un’offerta di trasporto efficiente. L’indicatore è stato applicato con un buffer di 1-2-3-5 km dalla stazione ferroviaria interessata (Fig. 4). La Cross Section Spaziale sostituisce la Cross Section Temporale e consente di creare un modello di valutazione economica e di integrare le conoscenze in un settore al momento povero di contributi.Dai primi risultati è emerso che la linea dismessa Civitavecchia-Orte ha una densità abitativa media dei comuni di 139 ab/km2, inferiore alla media italiana di 201 ab/km2 mentre la densità abitativa della linea Civitavecchia-Roma è di 798 ab/km2, nettamente superiore alla media Italiana. L’indice CLi e CAB sono molto inferiori alla linea ferroviaria Civitavecchia-Roma rispetto alla linea Civitavecchia-Roma e questo ci viene confermato anche dalla morfologia del territorio. Secondo l’indicatore CSSI e i primi risultati, la stazione ferroviaria riveste il ruolo di attrattore territoriale, cosa che invece non si evidenzia nella linea Civitavecchia- Roma. Qui il contesto territoriale ha creato invece una situazione più ambigua, in cui rispetto alle aree dei quattro buffer analizzati, i valori di vendita immobiliari di un appartamento di 85 m2 sono per lo più similari; in alcuni casi, l’allontanamento dalla stazione ha prodotto un incremento del valore dovuto alla presenza del mare. In questo caso quindi, il territorio presenta non più un unico attrattore, ma due differenti, ovvero la stazione ed il mare. La linea Civitavecchia-Orte, invece, rappresenta la scommessa: vista la distribuzione spaziale ad hotspot della linea, parte delle fermate presentano un bassissimo agglomerato nelle vicinanze e, confermando quanto sostenuto dalla letteratura, l’allontanamento dalla stazione comporta una riduzione del valore immobiliare. Il passo successivo della ricerca sarà andare a depurare il dato della Cross Section spaziale integrando con tutti i fattori esterni che influiscono sul valore immobiliare come i poli attrattivi, le grandi aree di vendita commerciali e i valori aggiunti paesaggistici. I risultati presentati sono parziali perché si studieranno ulteriori sviluppi, approfondimenti e si terminerà l’applicazione dell’indicatore demografico per costituire il modello e applicarlo poi in fase finale. L’obiettivo della ricerca è ottimizzare il trasporto regionale ferroviario esistente andando a riqualificarlo e potenziarlo (aumento della qualità e della quantità dell’offerta) in territori dove il volume di domanda attuale non sembra giustificare tali interventi, ma che in un futuro prossimo possano fungere da motori per lo sviluppo locale. Il risultato di queste analisi sarà l’elaborazione di un modello di simulazione applicato alla linea dismessa Civitavecchia-Orte che rappresenti la realtà e ne simuli l’evoluzione, costituendo uno strumento di supporto alle decisioni di pianificazione territoriale e di trasporto con l’obiettivo del miglioramento del trasporto collettivo. La novità introdotta da tale modello consiste nel voler aumentare l’offerta di trasporto collettivo come elemento di input ad uno sviluppo territoriale che possa giustificare e costituire una domanda potenziale di mobilità

The “Weather Intelligence for Renewable Energies” Benchmarking Exercise on Short-Term Forecasting of Wind and Solar Power Generation

A benchmarking exercise was organized within the framework of the European Action Weather Intelligence for Renewable Energies (“WIRE”) with the purpose of evaluating the performance of state of the art models for short-term renewable energy forecasting. The exercise consisted in forecasting the power output of two wind farms and two photovoltaic power plants, in order to compare the merits of forecasts based on different modeling approaches and input data. It was thus possible to obtain a better knowledge of the state of the art in both wind and solar power forecasting, with an overview and comparison of the principal and the novel approaches that are used today in the field, and to assess the evolution of forecast performance with respect to previous benchmarking exercises. The outcome of this exercise consisted then in proposing new challenges in the renewable power forecasting field and identifying the main areas for improving accuracy in the future

An application of the ECMWF Ensemble Prediction System for short-term solar power forecasting

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Transportation system planning and town center: case study of Bologna.

Il sistema di trasporto rappresenta un grande motore di trasformazione urbana, definendo in maniera incisiva quella che è e sarà la forma di una città. L’importanza di una corretta pianificazione dei trasporti può essere individuata nella capacità ipotetica di rispondere con un servizio preciso alla domanda di spostamento proveniente da una certa collettività, soddisfando quindi un’esigenza evidente. La tradizione storico-culturale, tuttavia, soprattutto negli ultimi anni, ha cominciato a scontrarsi con la visione generalmente su larga scala del trasporto; in Italia, il paese con il maggior numero di comuni, le città sono caratterizzate dalla presenza del cosiddetto centro storico, un nucleo di formazione storica accentrato in sé, con spazi già definiti da tempo dalle funzioni, con una forte presenza collettiva e con una storia trasportistica consolidata nel tempo. Il centro storico rappresenta una realtà nella realtà urbana e spesso pone l’Amministrazione Pubblica di fronte a concreti problemi di trasformazione del territorio. Ne è un esempio la città di Bologna, città storica con un articolato processo di trasformazione urbana. L’evoluzione iniziale è avvenuta nella seconda metà del 1800, quando la città conobbe un incremento demografico notevole, raggiungendo circa 75.000 abitanti, e una forte industrializzazione, accompagnata da un frazionamento del territorio comunale e da una rivoluzione nei trasporti: in quegli anni, difatti, Bologna divenne un punto di comunicazione fondamentale tramite la realizzazione di differenti collegamenti ferroviari; nel 1871 fu quindi realizzata la nuova Stazione Ferroviaria di Bologna. Verso la fine dell’800, seguendo la tendenza nazionale di costituire città aperte e moderne, Bologna avvia una grande trasformazione rappresentata dal PRG del 1889, essenzialmente un piano edilizio di ampliamento: è il primo strumento urbanistico della città e prevede interventi rilevanti con modifiche del tessuto urbano consolidato. Tuttavia, il piano non fu mai attuato completamente, ma soltanto in singoli interventi di cui rimase l’impronta nel territorio bolognese: l’abbattimento delle mura di qualche anno dopo oppure la struttura della prima periferia. Dopo quasi un secolo di piani regolatori, l’ultimo strumento urbanistico risale al 2008: si tratta del Piano Strategico Comunale (PSC), che definisce tuttora i limiti urbanistici di Bologna. Il PSC descrive le direttive dello sviluppo e delle trasformazioni urbane e si completa con il Piano Operativo Comunale (POC), che programma i singoli interventi, e con il Regolamento Urbano Edilizio (RUE), che stabilisce i limiti urbanistici delle trasformazioni rispetto sia al suolo sia agli immobili. Il vigente strumento urbanistico ha rappresentato un cambiamento fondamentale nella storia della pianificazione bolognese poiché, definendosi come processo dinamico e non come strumento statico, si adatta alle diverse esigenze urbane coinvolgendo nelle decisioni la cittadinanza stessa. Nella sua storia di formazione urbana, Bologna ha conosciuto due grandi momenti di cambiamento: il primo con Husler, il secondo con Winkler. Il primo prevedeva il soddisfacimento della domanda di spostamenti tra la cintura e la città di Bologna, intervenendo sul sistema di trasporto pubblico con il potenziamento infrastrutturale soprattutto sulle infrastrutture esistenti: la rete ferroviaria, con le due 8 direttrici, costituiva un’infrastruttura di base fondamentale per sviluppare un collegamento tra i maggiori poli di concentrazione ( Stazione Centrale e parcheggi scambiatori) e le centralità, in primis la Fiera; a livello suburbano, il servizio di bus doveva soddisfare i comuni limitrofi alla cinta muraria, integrandosi con le fermate SFM: dalla stazioni, gli autobus avrebbero collegato le zone esterne del capoluogo; a livello urbano, invece, la rete di autobus doveva distribuire i viaggiatori provenienti dalle medie e lunghe percorrenze (SFM, interregionale, AV), che dovevano muoversi in città. Il secondo, invece, ha rappresentato il cambiamento nella concezione del centro storico, inteso come spazio da riconquistare e liberare dal soffocamento dovuto alla circolazione e alla sosta degli autoveicoli, in cui la soluzione valida è la riduzione del traffico individuale nel centro e il miglioramento del trasporto pubblico. La presa di coscienza di una situazione insostenibile sia dal punto di vista ambientale, dati gli elevati livelli di inquinamento, sia della vivibilità urbana è avvenuta negli ultimi anni, come testimoniato dall’Amministrazione Comunale attuale. La necessità di interventi che permettano alla città di riacquisire i propri spazi ora dominio indiscusso del mezzo privato è resa evidente dalla condizione caotica e disordinata del centro storico, dove convivono dimensioni multiple profondamente diverse tra di loro. L’Amministrazione Comunale ha deciso di intervenire proprio a partire dal centro storico attraverso la realizzazione di una cosiddetta Zona ad Alta Pedonalità (ZAP), idea nata intorno al 2010. Dal 2013 ad oggi si è parlato poco sulla ZAP a causa di diversi problemi incontrati nel realizzarla (commercianti e trasporti, complessità dei lavori per la realizzazione delle infrastrutture e problemi procedurali) che hanno comportato per la Giunta Merola (promotrice della ZAP) uno spostamento di obiettivo al prossimo mandato (in caso di rielezione). Nel 2016, i rallentamenti procedurali e di cantierizzazione delle opere hanno portato alla realizzazione di due soli obiettivi: l’installazione di mille nuovi stalli per le biciclette nel centro storico e la pedonalizzazione (in corso) delle due piazze cerniera fondamentali per la realizzazione della ZAP. La ZAP, strumento ormai non troppo futuristico, è risultata uno strumento troppo complesso da attuare e gestire in quanto richiede scelte decisive a livello infrastrutturale e a livello politico. Accanto al progetto della ZAP è stato sviluppata un’ipotesi progettuale che, facendo del Sistema Ferroviario Metropolitano Regionale la sua struttura portante, prevede la creazione di hub intermodali di collegamento con il centro storico, con l’obiettivo di offrire un’alternativa di spostamento al mezzo privato. Integrare la tangenziale con il SFM, attraverso tre hub intermodali in grado di raccogliere i flussi provenienti dalle aree limitrofe ma anche esterne al centro storico, consente di garantire spostamenti sostenibili verso la preziosissima città storica.Transportation systems play a big role as an engine for urban transformation, significantly contributing to the shaping of the current and future city structure. The importance of an exact public transportation system planning derives from the necessity to provide an efficient and effective service in response to the demand of mobility that comes from the community, thus pleasing a fundamental need of the urban welfare. However, the historical and cultural tradition conflicted with the transportation planning numerous times; in Italy, a common trait in most cities is a town center with old and rich tradition, marked by a specific architectural profile with a strong cultural connotation. Such urban configurations often represent concrete issues for the Public Administration in the management of the necessary territory transformations. The city of Bologna is a valid example, with its long history and a very complex urban transformation process . The article that I intend to expose focuses on such themes and on this peculiar city, analyzing its historic evolution through a brief history of its urban and transport plans to this day. A critical changed occurred in the second half of the nineteenth century; with the population reaching a peak of 75.000 inhabitants and the rise of a solid industry, through the establishment of numerous railway connections Bologna became an important joint for communications. As a consequence, in 1871 a new railway station was built. Following the national trend of building modern cities with many open spaces, around the end of the nineteenth century Bologna undergoes an important urban transformation, which was formalized with the PRG in 1889. Like many other cases in Italy, the plan was never carried out completely, but the single interventions significantly influenced the shape of the urban territory. The last urban planning deed dates back to 2008; it was the PSC (City Strategic Plan), which defines the city boundaries of Bologna to this day. During the history of urban developing of Bologna, its mobility system underwent two fundamental turning points; the first with the Winkler Plan in 1988, and the second with Husler - IBV Hüsler AG of Zurigo (1993, 1995 e 2003), commissioned by the municipality and the province authority, it redesigned the urban and underground transportation systems. The first one changed the old town center, seeing it as a space to free from the hindrance caused by the circulation and the standing of cars by reducing the traffic of such individual vehicles and, on the other hand, by improving the public transportation. The second (which was actually made up of a number of projects, instead of one plan), aimed to please the demand for mobility between the city of Bologna and the outer belt, focusing on the improvement of the already existing infrastructures: • The railway network, essential to connect the major poles of confluence. • At suburban level, a bus service integrated with the underground railway transportation to cover the outer districts close to the wall perimeter. • At urban level, a bus network to distribute travelers coming from long and medium distances (SFM, AV, long distance trains) The awareness of an unbearable situation, both environmental (given the high levels of pollution) and regarding the urban livability, rose in the last years, as shown by the last municipal administrations. The municipal administration decided to intervene starting right from the inner city, devising the so called high walkability area (ZAP), an idea born around 2010; however to 2016 only two goals have been achieved: the installation of a thousand new parking spots for bicycles in the old town center and the pedestrianizing of the two joint squares (Malpighi and Aldrovandi), which is still in progress. The ZAP turned out to be too difficult to carry out and manage as it requires critical decisions on both fields, infrastructural and political. Alongside the ZAP, an hypothetic project has been developed; with the regional railway system acting as the backbone it envisions the creation of intermodal hubs linked with the city center, with the goal of providing an alternative to private transportation. The integration of the SFM with the orbital road through three intermodal hubs capable of gathering the inflows coming from both the areas bordering the center and external ones, would grant sustainable movements to the precious historic city. On this last mentioned project the memory offers a specific in depth-analysis made by the authors

New Working Point for CERN Proton Synchrotron

The LHC High-luminosity project requests high brightness and intensity beams from the CERN Proton Synchrotron (PS). The generation of such beams is limited due to resonance effects at injection. The impact of resonances can be minimized by performing appropriate correction with dedicated magnets and by optimizing the tune working point. Currently the tune working point at injection is naturally set by the quadrupolar component generated by the one hundred combined function normal conducting magnets installed in the PS, and slightly corrected by low energy quadrupole magnets. In this paper, a study is presented exploiting the use of the available five auxiliary individually powered circuits to adjust the quadrupolar and higher-order multipole components for changing the tune integer at injection. Due to the non-linear contribution of each circuit to the magnetic field distribution a finite-element magnetic model was prepared to predict the required currents in the auxiliary coils. The magnetic model was benchmarked with magnetic measurements and then tested in the PS machine during dedicated machine development times