CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO

TERMINALI

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TERMINALI

Il terminale intermodale strada-rotaia è composto fondamentalmente datre sottosistemi:

Sistema ferroviario:si compone di fasci di binario collegati alle lineeferroviarie: fascio di “presa e consegna”; binari “operativi” ( suiquali avviene lo scarico ed il carico delle unità di carico dai carriferroviari); fascio di “appoggio” che serveper la sostadei treni in

TERMINALI INTERMODALI STRADA -ROTAIA

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ferroviari); fascio di “appoggio” che serveper la sostadei treni inattesa di scarico o di carico.

Sistema stradale: strade diaccessoal terminale; aree diparcheggio;corsie discorrimento; corsie discarico e carico.

Sistema di trasbordo: è costituito dalleunità di movimentazione;dalle areedove esse operano; dallecorsieed aree di stoccaggio. Leunità di movimentazione utilizzate sono soprattuttogru a portaleegru frontali (“ reach stacker”).

Schemadi terminale intermodale strada-rotaia con grusemovente frontale (“reach stacker”).

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Schema di terminale intermodale strada-rotaia con gru aportale (“transtainer” ).

Corsie di stoccaggio

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Corsie di stoccaggioCorsia di circolazioneCorsia di carico/scarico

Trasbordo treno gomma

Fascio di presa e consegna

Tre binari operativi

-corsie di scorrimento-corsie di carico/scarico-rotaia del “trastainer”- vie di stoccaggio

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Schemadi un terminale strada-rotaia: fasciodi presa e consegna; due moduli gru(con due gru a portale ciascuno) con tre binari operativiciascuno, fascio di appoggioper l’attesa dei treni arrivati che devono essere scaricati o che caricati sono in attesa di partire.

scorrimento

Sezione trasversale di un terminale con tre binari operativi. Quattro corsie di stoccaggio.

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carico/scaricoscorrimento

stoccaggio

Corsie di scarico / carico e di scorrimento esterne alle rotaie della gru.

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Schema minimo: 1 binario di carico e scarico, una gru frontale.Corsia di carico/scarico, corsie di circolazione. Possibile per unacoppia di treni giorno (coppia di treni: il treno arrivo al mattino,viene scaricato, e riparte, una volta ricaricato, verso ladestinazione di provenienza). Domanda movimentata < 250.000t/anno (valore orientativo).

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Schema minimo: 2 binari operativi, 2 gru frontali. Corsie dicarico/scarico, corsie di circolazione. Possibile per due coppie ditreni giorno (arrivo al mattino, partenza alla sera). Domandamovimentata < 500.000 t/anno (valore orientativo).

Sezione trasversale

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Esempio:

Verona “Quadrante Europa”: modulocon tre binari operativi e tre corsie distoccaggio, fra i binari della gru. Unacorsia di stoccaggio, una corsia dicarico/scarico, una corsia di circolazionesotto lo “sbraccio” della gru. Due gru aportale (a sbraccio) per modulo. Planimetria

Verona “Quadrante Europa”:modulo con tre binari operativi,

Sezione trasversale

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modulo con tre binari operativi,tre corsie di stoccaggio, unacorsia di carico/scarico, unacorsia di circolazione, fra ibinari della gru. Due gru aportale per modulo. All’esternodei binari della gru a portaleoperano delle gru frontali confunzione complementare.

Pla

nim

etri

a

Esempio: Schema terminale Hupaca Busto Arsizio

Fascio di appoggioGru a portale (di “appoggio”) con ruote in gomma,

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modulo gru, con due gru a portale su rotaia, tre binari operativi, 1 corsia di carico/scarico, 1 corsia di circolazione, 2 corsie di stoccaggio.

modulo gru, con due gru a portale su rotaia, due binari operativi, 1 corsia di carico/scarico, 1 corsia di circolazione, 3 corsie di stoccaggio.

Dimensionamento di un terminale strada-rotaia

Parto dalla domanda prevista di traffico.

Si fa riferimento a250.000 t/annoper una coppia di treni algiorno. (Nel caso usuale arrivo al mattino e partenza alla sera). Sitratta di un dato medio indicativo derivante dall’esperienza.

Gestionecosiddetta“statica” : mi serveun binario operativoper

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Gestionecosiddetta“statica” : mi serveun binario operativoperciascun coppia treni/giorno.

Gestione cosiddetta “dinamica” con coefficiente d: servo dcoppie di treni/giorno per ciascun binario operativo.Generalmented vale 2 o 3.

Esempio 1: con due moduli gru (con due gru a portale su rotaia permodulo), con tre binari operativi per modulo, con un coefficiente“dinamico” pari a 2 posso servire una domanda fino a:

Esempio2: con 1 modulogru (conduegru a portale su rotaiaper

250.000 x 6 x 2 = 3.000.000 t/anno

Coefficiente dinamicon. binari operativi

13n. binari operativi

Esempio2: con 1 modulogru (conduegru a portale su rotaiapermodulo), con tre binari binari operativi, più 1 modulo con duebinari operativi (sempre con due gru a portale su rotaia permodulo), con un coefficiente “dinamico” pari a 2 posso servire unadomanda fino a:

250.000 x 5 x 2 = 2.500.000 t/anno

Coefficiente dinamico

Esempio 3: come esempio 1, ma con coefficiente “dinamico” pari a3: in questo caso posso servire una domanda fino a:

250.000 x 6 x 3 = 4.500.000 t/anno

Coefficiente dinamicon. binari operativi

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Dati:

Verifica della capacità di movimentazione6x3 coppie di treni blocco Ciascun treno blocco 25 carri

(ciascun carro circa 20 m, lunghezza treno blocco: 500 m)

Unità di carico (casse mobili, container, semirimorchi) = n.carri x1,4

n. binari operativi

Coefficiente dinamico

Generalmente su un carro ho un container da 40 ( o cassa mobile“lunga”), oppureduecontainerda 20 (o duecassemobili “corte”).

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“lunga”), oppureduecontainerda 20 (o duecassemobili “corte”).Il coefficiente 1,4 è stato suggerito come media delle percentualiper cui ho le due situazioni. E’ un valore indicativo, in generalequesto coefficiente lo devo considerare un input del problema. Lacapacità dei moderni carri pianali (per esempio carro Rgs delle FS)è comunque di 3 container da 20 oppure di un container da 40 piùuno da 20.

Per “manipolare” un treno (in arrivo o in partenza) eseguo 1,3x1,4x 25 46 movimentazioni. Quindi in totale per le 18 coppie di treni ≈

0,5x 0,2 + 2x 0,4 + 1 x 0,4 = 1,3 movimentazioni per ogni unità di carico

Ammettiamo di avere un 20% trasbordo diretto da treno a treno; 40%trasbordo treno-corsia di stoccaggio-veicolo stradale (o viceversa);40% trasbordo diretto carro ferroviario- veicolo stradale (o viceversa).Di conseguenza avrò:

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Quella che abbiamo visto è la “domanda” di movimentazione,vediamo di proporzionare una adeguata “offerta” di movimentazione.

2 x 18 x 46 = 1656 movimentazioni unità di carico /giorno

25 46 movimentazioni. Quindi in totale per le 18 coppie di treni blocco ho:

Affianco alle gru a portale 4 gru frontali aventi capacità di 10

4x2x8x16=1024 movimenti /giorno (questo è un valore cautelativo,in quanto 16 è considerato un valore minimo per la capacità dimovimentazione di un “transtainer”)

4 “transtainer” su rotaia, operanti su 2 turni di 8 ore, ammettendo uncapacità media per ciascun “transtainer” su rotaia di 16 movimenti/h(si può anche arrivare a 20-22 movimenti/h, ma anche a 30movimenti/h), hanno una capacità di movimentazione pari a:

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4x2x8x10=640 movimenti/giorno

movimenti all’ora.

Comunque deve essere tenuto presente che i terminali importantiarrivano ad operare anche 24/24 ore (in particolare se hanno uncoefficiente dinamico pari a 3): perciò con i soli 4 transtainer arrivoa soddisfare praticamente quasi tutta la domanda; ma in ogni caso legru frontali sono generalmente sempre presenti in un terminalestrada-rotaia.

Il binario operativodeve avere una lunghezza di700-750m (valorestandard “europeo”) per potere accogliere un treno blocco di circa 35carri. I nostri terminali, generalmente, hanno qualcosa meno: 500 –650 m (quelli nuovi vengono comunque costruiti secondo lostandard “europeo”).

Dato il numero di binari operativi ilnumerodi binari del fasciodiappoggio può essere calcolato tenuto conto del coefficiente“dinamico”. n. binari operativi

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2)1(2 +−=+−= dbbdbb oooappoggio

Sono stati aggiunti due binari per manovre e collegamenti.

n. binari operativi

Il fascio di presa e consegnadeve permettere una sosta tecnica(orientativamente mezz’ora): per le verifiche del carico e deidocumenti di accompagnamento. Inoltre ciascun treno in arrivo, oin partenza, ha bisogno di un altro binario per lo sgancio/agganciodel locomotore (che trainerà il treno in “piena linea”) e di un altrobinario per l’aggancio/sgancio della locomotiva di manovra. Ilfascio di presa e consegna è comunque gestito dalla aziendaferroviaria (non dalla società che gestisce il terminale chegeneralmente è indipendente dall’azienda ferroviaria). Le

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generalmente è indipendente dall’azienda ferroviaria). Lelunghezze del fascio dovrebbero essere secondo lo standardeuropeo almeno di circa 700- 750 metri.

Le gru a portale devono avere una capacità di almeno 40 t.

Parliamo oradell’area di stoccaggio.

Vi è una superficie immediatamente a contatto con i binari che è dettasuperficie di stoccaggio attivo:essa è costituita dalle corsie distoccaggio adiacenti ai binari operativi dove le unità di carico sostanoun tempo breve (solitamente 2 o 3 ore).

Vi è una superficie, detta di “stoccaggio passivo”, dove invece leunità di carico sostano per un tempo superiore. Questa è l’areadistoccaggiopropriamente detta.

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Facciamo un discorso in generale, poiché questa area èimportante,in particolare, per iterminali marittimi.

La capacitàdi un’area di stoccaggiodi un terminale, intesa come massimo volume di contenitori (“throughput”) che può “passare attraverso” il terminale in un prefissato intervallo di tempo (i contenitori sono “stoccati” per un certo tempo nell’area), espressa in TEU per anno (ci si riferisce all’anno generalmente), può essere calcolata con la seguente formula:

TshAC =

:A Area del terminale (mq)

Capacità di un’area di stoccaggio di un terminale

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pg

Tsh

a

AC

TEU

=:TEUa Area occupata da un TEU

:h grado medio di “impilamento” (numero medio di TEU impilati)

:s coefficiente di utilizzazione dell’area di stoccaggio.

g : tempo medio di sosta dei singoli contenitori espresso in giorni.

:p fattore di picco dei flussi

Vediamo di comprendere le singole variabili della formula

a

:T numero di giorni del periodo esaminato (365 nel caso di un anno)

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TEUa

La base di un TEU è (8x0,3048) x (20x0,3048) 14,86 ≈ 2m

s: Il coefficiente di utilizzazione dell’area di stoccaggio dipendedalla macchina di movimentazione adottata e dallo schema diutilizzo dell’area (vedremo qui di seguito alcuni schemi di usofrequente).

:g E’ il tempo medio di sosta di un contenitore: da esso dipendefortemente, ovviamente, la capacità di stoccaggio del terminaleespressa in numero di contenitori per anno che “passanoattraverso il terminale” (“throughput”) . Questo tempo di sosta èalto nel caso di un terminale marittimo, è molto più basso nelcaso di un terminale strada-rotaia.

:p È il fattore di picco dei flussi. Esso tiene conto del fatto che ladomandaD non è distribuita in modo uniforme nel periodo

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domandaD non è distribuita in modo uniforme nel periodoconsiderato, per esempio l’anno. Così anche seD<C potreiavere dei problemi perché in alcuni periodo dell’anno (peresempio nel mese di punta) il terminale andrebbe in crisi. Tengoconto di questo fatto diminuendo in maniera fittizia la capacitàdel terminale (espressa su base annua): p è un numero maggioredi 1.

Ammettiamo per esempio che nel mese più carico ho un 20% in più di domanda, rispetto alla media:

Deve risultare:1212

2,1CD ≤

Si può continuare a fare un confronto fra domanda e capacità annuale“penalizzando” la capacità annuale secondo il fattore 1,2

C

24

2,1

CD ≤

Naturalmente non è detto che la punta l’abbia in un mese, puòessere in un periodo diverso. In ogni caso il coefficiente p(“fattore di punta”) tiene conto del fatto che la domanda non èuniforme sul periodo considerato (nel nostro caso l’anno). Il suovalore è dettato dall’esperienza di casi simili a quelloconsiderato.

Vediamo alcunischemidi disposizione dell’area di stoccaggioche cipermettono di determinare il coefficiente di utilizzaziones.

M. Lupi, " Sistemi di Movimentazione e di Stoccaggio" - A.A. 2010/11 - Univ. di Pisa - Polo della Logistica di Livorno25

Per loschema 2, congru frontale, ho una profondità di utilizzazioneper ettaro pari a 238m (10000/42). Su 238 m posso “stoccare”238/(0,3048 x 20+0,20) 37 TEU(nella formula è stato consideratoun franco minimo di 20 cm, in senso longitudinale, fra un contenitoree il successivo).

Ho quindi un coefficiente di utilizzazione,s, dell’area pari a:

333,010000

15637 =××

≅

26

10000

Calcolo la massimadensità di utilizzazione, dato il tipo di macchinae lo schema di stoccaggio adottati: essa è data dal numero massimodi unità di carico “stoccabili” per ettaro. Per lo schema 2,“stoccando” su tre “altezze”, la massima densità di utilizzazione èdata da 666 TEUper ettaro. Moltiplicando la densità massima distoccaggio per l’area di stoccaggio ottengo lacapacità di deposito:intesa comenumero massimodi TEU stoccabili nell’area distoccaggio.

Vediamo loschema 5che prevede ilcarrello cavaliere. Per lo schema5 ho una profondità di utilizzazione per ettaro pari a 241m(10000/41,5). Su 241 m posso “stoccare” 241/(0,3048 x 20+0,2) =38TEU.Ho quindi un coefficiente di utilizzazione, s, dell’area di stoccaggio pari a:

57,010000

151038 =××

27

La massima densità di utilizzazione dell’area di stoccaggio, conun’altezza di “impilamento” pari a 2, quella riportata in figura, è di760 per ettaro. Se invece utilizzassi una altezza di “impilamento”pari a 3, quella limite per un carrello cavaliere, otterrei un valore di1140 TEUper ettaro.

Verifichiamo il valore del coefficiente s di utilizzazionedell’area di stoccaggio nel caso di un “transtainer” del tipo di quello indicato in figura

M. Lupi, " Sistemi di Movimentazione e di Stoccaggio" - A.A. 2010/11 - Univ. di Pisa - Polo della Logistica di Livorno28

Ammettiamo che fra ciascun “transtainer” e quello ad esso adiacenteci siano 3 metri di franco laterale. La profondità di utilizzazione perettaro è pari a 355,7m (10000/28,11; 28,11= 25,11+3). Su 355,7 mposso “stoccare” 355,7/(0,3048 x 20+0,20) 56 TEU.

50,010000

15656 =××

≅

Ho quindi un coefficiente di utilizzazione, s, dell’area di stoccaggio pari a:

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Questo però se mantengo, come indicato in figura, una corsia dicarico e scarico. Se elimino la corsia (in questo caso i contenitorisono ”consegnati” e “prelevati” ai margini longitudinali dell’area distoccaggio), s vale:

59,010000

15756 =××

La massima densità di utilizzazione dell’area di stoccaggio, conun’altezza di “impilamento” pari a 3, è di 1008 TEUper ettaro (seelimino la corsia di carico e scarico arrivo a 1176 TEUper ettaro).Se invece utilizzassi un’altezza di “impilamento” pari a 5, quellariportata in figura, otterrei una densità di utilizzazione di 1680 TEUper ettaro (se elimino invece la corsia di carico e scarico arrivo a1960 TEUper ettaro)

Comunque“impilare” su5 altezzeè molto onerosodaun puntodi

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Comunque“impilare” su5 altezzeè molto onerosodaun puntodivista della movimentazione ed in pratica, generalmente, si fa solonel caso dello stoccaggio di container vuoti (quindi i valori dicapacità di stoccaggio su 5 altezze sono da considerare dei valorilimite difficilmente utilizzabili).

In ogni caso si può disporre (progettare) un’area di stoccaggiosecondo schemi diversida quelli visti e calcolare il coefficiente diutilizzaziones corrispondenti.

Facciamo un esempio di calcolo della capacità di un’area distoccaggio (area di stoccaggio che abbiamo definito passiva) nelcasodi un terminale strada - rotaia(comunque abbiamo detto chequeste aree sonoparticolarmente importantinei terminali marittimi).

pg

Tsh

a

AC

TEU

=

Ammettiamo cheA= 20000 mq e di adottare lo schema 2 vistoprecedentementecon gru frontale (per cui avevamocalcolatoun

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precedentementecon gru frontale (per cui avevamocalcolatouncoefficiente di occupazione pari a: s= 0,33)

h = 3, s=0,33, T=365, p=1,2

g=2 generalmente nei terminali strada-rotaia, anche nell’area di stoccaggio passiva, i contenitori non sostano per un tempo molto lungo, la situazione è fortemente diversa nel caso dei terminali marittimi.

Faremo altri esempi di utilizzo della formula nel caso deiterminali marittimi dove la formula trova più concretaapplicazione

annoTEUC /750.2002,12

36533,03

15

20000 =×

××=

32

Terminal Container Marittimi

I terminal container marittimi sono terminal intermodali in cui avviene l’integrazionefra il trasporto marittimo ed il trasporto terrestre (strada e ferrovia). Nel caso deiterminal del mare del nord è spesso presente anche un’altra modalità di trasporto:quella fluviale.

Comunque spesso i porti sono in vicinanza di un aeroporto ed esiste quindil’integrazione anche con la modalità di trasporto aerea.

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l’integrazione anche con la modalità di trasporto aerea.

All’interno di un terminal contenitori possono distinguersi fondamentalmente tre aree:

The storage yard ( area, piazzale di stoccaggio)

The receipt/delivery area (area di ricevimento e consegna)

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The berth area (area di ancoraggio, di attracco)

piazzale di stoccaggio)

35

Schema di un terminal contenitori marittimo

Sistema di movimentazione: “Straddle-carrier” per movimentazione da “berth area” a “storage yard” e per movimentazione all’interno della “storage yard”. I contenitori sono stoccati in direzione perpendicolare alla banchina

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Nella movimentazione da area di banchina ad area di stoccaggio il carrello cavaliere è utilizzato in “pull in – pull out mode”: i carrelli cavalieri svolgono movimenti pendolari. Questo tipo di disposizione tende a minimizzare la distanza di trasferimento, ma richiede d’altra parte un controllo degli itinerari che può essere complesso.

Sistema di movimenta-zione: Straddle-carrier per movimentazione da “berth area” a “storage yard” e per movimenta-zione all’interno della “storage yard”. In questo caso, però, i contenitori sono stoccati in direzione parallelaalla banchina

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Nella movimentazione da area di banchina ad area di stoccaggio il carrellocavaliere è utilizzato in “loop mode”: i carrelli cavalieri si spostano su un circuitochiuso (“loop”) passando sotto la gru di banchina e andando all’area di deposito.In questo caso il percorso è più lungo, rispetto al “pull in – pull out mode”, ma cisono meno possibilità di interferenze fra i veicoli.

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Sistema di movimentazione: Rubber Tyred Gantry Crane (RTG), per lamovimentazione nell’area di stoccaggio che può perciò essere ad alta densità,mentre la movimentazione dall’area di banchina all’area di stoccaggio èeseguita da trattori che trainano semirimorchi.

Per quanto riguarda l’area di stoccaggio essa contiene i contenitori in attesadell’inoltro via mare (movimento di export), ma soprattutto i contenitori in arrivo viamare, in attesa di inoltro via terra. Ricordiamoci che l’unità di trasporto navale hauna capacità di trasporto decisamente superiore alle unità di trasporto terrestri: èperciò necessaria un’area di deposito dei contenitori, in import, molto ampia.

Per quanto riguarda il dimensionamento dell’area di stoccaggio questo può essereeffettuato attraverso la formula:

39

effettuato attraverso la formula:

pg

Tsh

a

AC

TEU

=

che abbiamo già esaminato a proposito dei terminali strada-rotaia, ma cheavevamo detto essere importante soprattutto per i terminali marittimi.

Facciamo un esempio di utilizzo della formula nel caso di un terminale marittimo:

pg

Tsh

a

AC

TEU

=

Ammettiamo che A= 230000 mq

Per quanto riguarda h devo tenere conto del fatto che i contenitori sono in partepieni ed in parte vuoti. Quelli vuoti li “impilo” di più. Inoltre i vuoti, generalmente,sostano per un tempo medio maggiore.

40

sostano per un tempo medio maggiore.

Ammettiamo di avere un 74% di contenitori pieni ed un 26% di vuoti. Assumo h=2 per i pieni e 3 per i vuoti

26,226,0374,02 =×+×=h

D’altra parte i contenitori vuoti sostano di più: ammettiamo 6 giorni per i pieni e 10 giorni per i vuoti.

Ammettiamo di utilizzare come mezzo di movimentazione lo “straddle carrier ”e perciò assumiamo s=0,57.

h = 2,26, s=0,57, T=365, g=7,04, p=1,2

giornig 04,726,01074,06 =×+×=

41

annoTEUC /412.8532,104,7

36557,026,2

15

230000 ≈×

××=

Se invece ammettiamo di utilizzare come mezzo di movimentazione un“transtainer”: s=0,50.

annoTEUC /972.165.12,104,7

36550,052,3

15

230000 ≈×

××=

Consideriamo, però, h=3 per i pieni e 5 per i vuoti

52,326,0574,03 =×+×=h

42

2,104,715 ×

Assumendo s=0,50 ho supposto che sottoil transtainer sia la corsia di carico escarico.

Posso assumere, secondo glischemi visti, s=0,59, ma inquesto caso deve esserci, a

43Fonte: http://www.kalmarind.com

questo caso deve esserci, aparte (ossia oltre i 230.000mq) un’area per la consegnae il prelievo dei contenitori amargini dell’aria di stoccaggio.

annoTEUC /847.375.12,104,7

36559,052,3

15

230000 ≈×

××=

Da quanto abbiamo visto si può osservare che c’è, in generale, un’alta sensibilitàdel valore della capacità rispetto ai valori dei parametri di input. Per esempiorispetto all’altezza media di impilamento ed al numero medio di giorni di sosta di uncontenitore. Comunque impilare su un’altezza pari a tre, quelli pieni, puòcomportare un forte dispendio di tempo per la movimentazione.

44

Naturalmente la formula: pg

Tsh

a

AC

TEU

=

Può essere utilizzata (diciamo “in modo inverso”) per determinare, dato ilvolume previsto di traffico (“throughput”), la superficie minima dell’area distoccaggio necessaria per servire tale volume di traffico.

Per quanto riguarda la tipologia e la capacità dei mezzi di movimentazione abbiamoparlato delle caratteristiche principali e della capacità di movimentazione (circa 30movimenti/h) delle gru portuali per contenitori (“ship-to-shore gantry crane”, “quaycrane”).

Per la movimentazione dal “buffer” della gru di banchina all’area di stoccaggiopossono, come abbiamo visto, essere utilizzati: i “trailer”, i “multitrailer”, i carrellicavalieri, ma anche gli AGVs (“Automated Guided Vehicles”) di cui parleremo.

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La movimentazione dei contenitori all’interno dell’area di stoccaggio può essereeseguita: con gru a portale (“transtainer”), con carrelli cavalieri (“straddlecarrier”), con gru frontali (“reach staker”). Le gru a portale, come abbiamo visto,possono essere su gomma o su ferro: “Rubber Tyred Gantry Crane” (RTG) e“Rail mounted Gantry Crane” (RMG).

Calcolo del numero di unità di movimentazionenecessarie in un terminale marittimo

La capacità (produttività), pratica, di movimentazione di una unità di movimentazione, espressa in contenitori (unità di carico)/ora, può essere espressa dalla seguente formula:

puntam ct

C3600= punta

ciclom c

tC =

Dove il coefficiente è un coefficiente riduttivo della capacità di movimenta-zione, dovuto a fenomeni di punta , per il quale si può assumere, per esempio, 0,8.

puntac

: è il tempo di ciclo espresso in secondiciclot

Un ciclo (nel caso, per esempio, di trasferimento da “berth area” a “storage yard”)è dato dalle seguenti fasi: ricevimento dati, posizionamento per il carico delcontenitore, carico del contenitore, percorso da banchina ad area di stoccaggio,posizionamento in corrispondenza del vano assegnato per il deposito, scarico,percorso da area di stoccaggio a banchina.

La durata del tempo di ciclo è data da due componenti: il tempo fisso e il tempovariabile. Queste quantità sono variabili aleatorie: si considerano i valori medi.

mC

Qfn ⋅÷= 30,125,1

: è il fattore dell’ora di punta rispetto al valore medio orario richiesto di movimentazioni contenitori/ ora (tiri/ora)

f

: è la movimentazione media oraria richiesta espressa in contenitori per ora Q

Il numero di macchine (unità di movimentazione) necessario, n, può essere determinato dalla seguente formula:

Movimentazione oraria di progetto

: è la movimentazione media oraria richiesta espressa in contenitori per ora (tiri/ora)Q

: è la capacità oraria dell’unità di movimentazione espressa in contenitori per ora (tiri/ora)

mC

Il fabbisogno di macchine va incrementato di una percentuale del 25/30% per costituire un parco di scorta che possa far fronte alle sostituzioni dovute a: danni, avarie e manutenzioni.

Ammettiamo che la situazione più gravosa, per il dimensiona-mento, sia relativaad una nave da 7000 TEUs che scarica 2000 contenitori da 40 piedi (4000TEUs).

Sulla nave operano tre gru di banchina con una capacità di 30 tiri per ora cheimpiegano circa 24 ore per scaricare la nave.

Ammettiamo che la capacità di movimentazione di uno “straddle carrier”, sulladistanza prevista, sia di 8 contenitori/ora.

8

9030,125,1 ⋅÷=n

Macchine operative necessarie: 12

Macchine in manutenzione necessarie: 4

Macchine totali necessarie: 16

Vediamo come si può calcolare la capacità (produttività), pratica, oraria dello “straddle carrier”

Ammettiamo che il “loop” sia di 2000 m, che la macchina operi ad una velocitàdi 400m/min e che i tempi fissi di aggancio e sgancio del contenitore, da partedello “straddle carrier”, siano di 1 minuto complessivamente.

sec36060)1400

2000( =⋅+=ciclot

50

oraicontenitorct

C puntaciclo

m /88,0360

36003600 ===

Vediamo di dimensionare un sistema di movimentazione, basato su RTG, per un’area di stoccaggio che movimenta (throughput) 1.000.000 di contenitori/anno.

oraicontenitor /15218365

1000000=⋅

ionemovimentazC

Qfn 30,125,1 ÷=

(ammettendo che il terminal operi su 18 ore)

20

1528,130,125,1

⋅÷=n

Macchine operative necessarie: 14

Macchine in manutenzione necessarie: 4

Macchine totali necessarie: 18

Fattore dell’ ora di punta: sonopartito da un valore di trafficomedio sull’anno

Nell’ambito dei sistemi di movimentazione nei terminal marittimi devono esseremenzionate delle particolari unità di movimentazione: i cosiddetti “AutomatedGuided Vehicle” (AGV). Gli AGV sono veicoli a funzionamento automatico, ossiasenza guidatore.

Automated Guided Vehicle (AGV)

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Vedremo che questo tipo di veicolo è stato utilizzato, e sviluppato, prima per le movimentazioni relative alla logistica interna.

Il trasporto di container dalle gru di banchina all’aria di stoccaggio è completamenteautomatizzato. Inoltre anche l’area di stoccaggio è organizzata con gruautomatizzate ( “Automated Stacking Cranes” (ASCs) ).

Il sistema di controllo (Process Control System (PCS) “ordina” ai veicoli di andareavanti e indietro dalle banchine alle aree di stoccaggio lungo degli itinerarispecificati. Il computer di bordo, di ciascun AGV, valuta la posizione del veicolo, conuna apparecchiatura di bordo. Gli errori di determinazione della posizione sonocorretti attraverso una griglia di “trasponder” che sono “immersi” nellapavimentazione dell’area in cui si muovono gli AGV

Il computer di bordo, di ciascun AGV, “passa” al sistema di controllo centrale laposizione e la velocità del veicolo. Il sistema di controllo centrale “vede” ecentralizza le posizioni di tutti gli AGVs ed elabora una strategia di controllorelativamente agli itinerari da fare seguire a ciascun AGV e alle precedenze fra essi.

I veicoli AGV inoltre sono equipaggiati con sensori che evitano collisioni che si

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I veicoli AGV inoltre sono equipaggiati con sensori che evitano collisioni che sipossono verificare per circostanze non previste. Il computer di bordo è comunquepiuttosto potente e monitorizza: la temperatura del motore, i livelli dell’olio, delcarburante e comunica ogni anomalia al Centro di Controllo.

Il centro di controllo riserva una “area” (un’area che potremmo definire area di“blocco”: in modo simile a quanto avviene in ferrovia) a ciascun AGV, all’internodella zona di movimentazione degli AGV. Sotto la zona di movimentazione degliAGV è presente la griglia di “trasponder”. Solamente un AGV è presente inciascuna “area di blocco”.

Ad un AGV vuoto è “ordinato” di andare in un’area di movimentazione (“buffer” dellagru di banchina) dove un container viene caricato sul veicolo; l’AGV trasporta ilcontenitore in un’altra area di movimentazione dove viene “stoccato” (il percorsopuò essere anche, ovviamente, dall’area di stoccaggio alla gru di banchina).

Anche le unità di movimentazione viste precedentemente possono essere AGV. In

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Anche le unità di movimentazione viste precedentemente possono essere AGV. Ineffetti nel campo dei veicoli automatici sono stati messi a punto anche dei carrellicavalieri (“straddle carrier”) automatici (dalla Kalmar): essi oltre a trasportare,automaticamente, in senso orizzontale spostano, automaticamente, anche insenso verticale le unità di carico.

Unità di carico(semirimorchio)

Sistema AGV – Cassetta – Unità di carico

Sono inoltre in corso di sperimentazione sistemi che utilizzano AGV per lo scarico e il carico dei contenitori da navi di tipo RO-RO

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AGV

Cassetta

Massimo carico trasportabile: 82,5 ton

In uno studio è stato eseguito un confronto economico (spese di investimento espese annuali di esercizio), basato su una simulazione, fra i diversi sistemiautomatici ed un sistema “manuale”, basato su “straddle carrier” tradizionali (detti“shuttle carrier”, nello studio aventi altezza di stoccaggio pari a 2 contenitori). Ilconfronto è stato eseguito fra sistemi con stessa capacità di movimentazione.

Dallo studio emerge che da un punto di vista economico tutti i sistemi automaticisono superiori a quello “manuale” (detto così per contrapposizione ad automatico,ma forse sarebbe meglio definirlo “tradizionale”). Esso ha i più bassi costi diinvestimento, ma i più alti costi operativi annui

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“ Per Interporto si intende un complesso organico di strutture e servizi integrati efinalizzati allo scambio di merci tra le diverse modalita' di trasporto, comunque

La legge 4 agosto 1990, n. 240 (“Interventi dello Stato per la realizzazione diinterporti finalizzati al trasporto merci e in favore dell'intermodalita‘), definival’interporto con particolare riguardo alla presenza di uno scalo ferroviario destinatospecificatamente a svolgere trasporto intermodale (combinato)

La legge dà la definizione di interporto nel modo di seguito riportato.

Interporti.

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finalizzati allo scambio di merci tra le diverse modalita' di trasporto, comunquecomprendente uno scalo ferroviario idoneo a formare o ricevere treni completi e incollegamento con porti, aeroporti e viabilità di grande comunicazione.”

Secondo la legge è quindi la presenza di un terminale intermodale strada-ferroviache caratterizza un interporto.

Negli interporti, oltre allo scambio intermodale, sono offerte altre tipologie di servizi

- Servizi rivolti al trasporto merci (servizi rivolti alle aziende): scarico e carico,raccolta, stoccaggio, distribuzione di merci (prodotti finiti o semilavorati);operazioni doganali per le merci. Ma anche servizi rivolti ad aziende manifatturierelocali, in particolare: di prima lavorazione e trasformazione dei prodotti,assemblaggio e “packaging” (imballaggio e confezionamento).

- Servizi per i mezzi di trasporto: manutenzione, riparazione, rifornimento dicarburante e pulizia; Aree per la sosta di autovetture e di veicoli industriali

Terminali intermodali negli interporti: 6-18% della superficie (ordine di grandezza).

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- Servizi per le persone: bancari, postali, commerciali, di ristorazione e dialloggio.

carburante e pulizia; Aree per la sosta di autovetture e di veicoli industriali

- Aree per le funzioni amministrative e gestionali

- Aree per le funzioni operative delle singole aziende: Ricevimento, Scarico da apposite banchine, Selezione e smistamento colli, Transito e spedizione, Carico da apposite banchine, Magazzini generali destinati ad un utilizzo comune

Inoltre uno dei servizi più innovativi, che dovrebbe sempre più avere interesse nelfuturo, è legato alla gestione della logistica urbana. La cosiddetta “city logistics”consiste, fondamentalmente, nell’organizzare in modo razionale il servizio didistribuzione urbana delle merci: raggruppando le consegne dei diversi operatoricommerciali ed effettuandole mediante mezzi di trasporto a basso impattoambientale (elettrici, a metano o a tecnologie ibride). Gli obbiettivi sono quelli di

Un altro dei più diffusi servizi logistici disponibili presso gli interporti, consistenella possibilità di svolgere le operazioni doganali per le merci: Aree per ilcontrollo e la sicurezza: centro doganale

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ambientale (elettrici, a metano o a tecnologie ibride). Gli obbiettivi sono quelli diridurre la congestione e l’emissione di inquinanti nelle aree urbane, aumentare lasicurezza stradale, e, in generale, ridurre il consumo energetico e l’emissione di gasad affetto serra.

Dimensioni di un Interporto (ordine di grandezza)

Min: 500.000 – 600.000 mq

Max: 4- 5 milioni di mq

Tipicamente interporti importanti in Italia sono sui 200 ettari (2.000.000 mq)

Verona, superfici complessiva di circa 2,5 milioni di mq (con previsione di altri 2 milioni di mq)milioni di mq)

Padova, superfici complessiva di circa 2 milioni di mq

Bologna, superfici complessiva 2,3 milioni di mq (con previsione di arrivare fino a 4 milioni di mq).

Interporto Toscano Amerigo Vespucci, superfici complessiva di circa 2,8 milioni di mq.