Implementazione e analisi di un modello di traffico per lo studio della dinamica veicolare in città

Obiettivo di questo lavoro è la realizzazione e successiva analisi di un modello dinamico che simuli il traffico e la formazione di congestioni stradali all'interno di un città omogenea. Il modello, implementato tramite codice C++, si basa sul paradigma OD (Origine-Destinazione), in cui si assumono casualmente le origini e le destinazioni per ogni veicolo che popola il network urbano. Gli utenti della strada si portano da un estremo all'altro del loro tragitto prescelto seguendo un percorso che minimizzi il tempo totale del viaggio e che eviti, laddove possibile, code e ingorghi stradali. La formazione di congestioni è fortemente legata alle interazioni esistenti fra veicoli. Per rendere conto di questa influenza reciproca, il modello prescrive l'aggiunta di meccanismi di non-linearità alla dinamica fondamentale degli agenti. Ad esempio, ogni strada ammette una capienza massima, superata la quale non permette l'accesso ad altri veicoli, e possiede un limite massimo al flusso in uscita. La parte di analisi dati si concentra sulle condizioni necessarie perché il sistema subisca una transizione di fase da uno stato stazionario di traffico scorrevole (free-flow) ad uno di congestione della rete (gridlock), in cui ingorghi e code impediscono il movimento degli agenti. Verranno inoltre approfondite le proprietà del sistema nel regime di free-flow e in intorni del punto critico, ad esempio la distribuzione delle lunghezze delle code nelle strade, il flusso totale del network e il tempo medio di percorrenza.