Studio di un sistema di trasporto merci di ultimo miglio per la città di Livorno

L’obiettivo del presente lavoro di Tesi è quello di proporre un sistema di consegna delle merci per la logistica urbana nella città di Livorno, focalizzandosi, in modo particolare, sul cosiddetto "ultimo miglio".
La parte iniziale della Tesi presenta le maggiori criticità della logistica urbana, soffermando l’attenzione sull’ultimo anello della catena logistica.
Quindi, sono state presentate le possibili soluzioni, presenti in letteratura, agli impatti esterni ed ambientali dalla city logistics, soffermandosi in particolare sull’impiego dei Centri di distribuzione urbana, o Urban Distribution Center (UDC) ed evidenziandone i correlati benefici. Tuttavia, la localizzazione degli UDC è problematica: se questi sono ubicati nei pressi del centro cittadino, i veicoli commerciali di grandi dimensioni sono costretti a transitare nell’immediata periferia, al contrario, se gli UDC sono localizzati lontano dal centro storico, i veicoli di piccole dimensioni devono viaggiare su lunghe distanze, con conseguenti forti costi degli autisti.
Una possibile soluzione al problema della localizzazione degli UDC è il cosiddetto “two-echelon last mile urban freight distribution system”, che prevede due rotture di carico, la prima all’UDC e la seconda in prossimità del centro storico.
In particolare, la distribuzione “di lunga distanza” dal centro di produzione all’UDC, è effettuata mediante veicoli di grandi dimensioni, quali autotreni e autoarticolati. All’UDC le merci sono organizzate in base alla destinazione finale e consolidati su unità di carico (ad es. piccole casse mobili), a loro volta caricate su veicoli di medie dimensioni come piccoli autocarri, grandi furgoni, treni o tram che effettuano il trasporto cosiddetto “di media distanza” fino a determinati punti sul bordo dell’area urbana. In questi punti viene effettuato il trasbordo delle unità di carico su veicoli di piccole dimensioni, che a loro volta trasportano la merce fino ai ricevitori finali. Questo trasbordo avviene in modalità automatizzata (“cross-docking”) e richiede un tempo molto limitato.
Nel presente elaborato è sviluppata, quindi, una metodologia che ha come fine la progettazione e l’ottimizzazione del sistema di trasporto urbano proposto. Specificatamente, è stato in primis costruito il grafo per la città di Livorno (composto da 241 nodi e 533 archi) ed in seguito utilizzato l’ausilio di un algoritmo di ottimizzazione genetico e un simulatore in Matlab volti alla determinazione del numero di veicoli necessari per il corretto funzionamento del sistema, inserendo in input l’ID nodo, i dati definiti attraverso il grafo (es. tempo di percorrenza e velocità del veicolo) e la domanda espressa in numero di standard deliveries. Il simulatore ha generato come dati di output il numero di route, il tempo espresso in minuti per effettuare ogni route e i nodi serviti dalle stesse.
Come già anticipato, l’area sulla quale è stato simulato il sistema è il centro storico di Livorno, una città di medie dimensioni (154.483 abitanti, dati ISTAT 2023).
In particolare, viene introdotto un modello che prevede l’individuazione di un Centro di Distribuzione Urbana (Urban Distribution Center, UDC), ubicato presso l’Interporto Toscano Amerigo Vespucci (comune di Collesalvetti, nei pressi di Livorno), e di un luogo dove effettuare il “cross docking”, ovvero presso la ex stazione ferroviaria ormai in disuso di San Marco a Livorno.