Modellazione energetica basata sulla fisica e scenari di elettrificazione per sistemi di trasporto su autobus: evidenze da dati reali

Elettrificazione del trasporto pubblico: un modello basato su dati reali per la pianificazione delle infrastrutture di ricarica

La decarbonizzazione del trasporto pubblico urbano impone ai progettisti e ai tecnici comunali l’adozione di strumenti di valutazione capaci di coniugare fattibilità operativa e consumi energetici. Uno studio pubblicato su Infrastructures (Vol. 11, Pag. 155) propone un approccio di modellazione fisica per stimare il fabbisogno energetico delle linee di bus, utilizzando dati telemetrici reali raccolti a bordo dei veicoli.

Metodologia: dalla velocità al consumo

Il modello si basa sulla ricostruzione dei profili di velocità e delle dinamiche di guida a partire da tracce GPS acquisite su bus in servizio. I dati provengono da una linea urbana rappresentativa del centro di Milano, caratterizzata da traffico denso, fermate ravvicinate e alta densità di incroci semaforizzati. La metodologia consente di simulare il consumo energetico in funzione del profilo di marcia effettivo, superando le stime teoriche.

Scenari di miglioramento operativo

Sono state analizzate due strategie di intervento:

• Coordinamento semaforico (onda verde): riduzione delle fermate dovute ai semafori, con conseguente aumento della velocità commerciale e diminuzione del fabbisogno energetico.
• Ricarica rapida di opportunità (opportunity charging) alle fermate selezionate: integrazione di sistemi di ricarica flash che consentono di mantenere l’autonomia operativa in condizioni di servizio urbano.

Risultati e implicazioni per la progettazione delle infrastrutture

I dati evidenziano che la riduzione delle fermate legate al traffico influisce positivamente sul consumo energetico complessivo. La ricarica di opportunità, se inserita in punti strategici del percorso, può sostenere il funzionamento delle batterie senza necessità di ricariche notturne prolungate. Per i progettisti di infrastrutture di trasporto e i tecnici comunali, il modello offre uno strumento decisionale trasferibile ad altre realtà urbane, utile per dimensionare le stazioni di ricarica e ottimizzare i tracciati delle linee in fase di elettrificazione.

Il framework proposto non richiede dati di input complessi: le tracce GPS sono già disponibili presso molte aziende di trasporto. L’analisi può essere replicata per qualsiasi percorso urbano, consentendo di confrontare scenari alternativi di esercizio prima di investire in nuove infrastrutture di ricarica o in sistemi di regolazione semaforica.

Per il professionista che segue la transizione energetica del parco mezzi pubblico, lo studio fornisce un riferimento concreto: la modellazione fisica basata su dati reali rappresenta un salto di qualità rispetto ai modelli statistici o alle stime di catalogo, perché tiene conto delle effettive condizioni di guida e del contesto urbano.