ASTRA (ASsessment of TRAnsport Strategies)

ASTRA (ASsessment of TRAnsport Strategies) è un modello integrato sviluppato per la valutazione di politiche strategiche nel settore dei trasporti e degli investimenti fino al 2050. Le capacità di valutazione di ASTRA coprono un’ampia gamma di misure con livelli e tempi di implementazione flessibili. Potenziali scenari di simulazione includono politiche sull’introduzione di nuove tecnologie nel settore dei veicoli, sviluppo delle infrastrutture, prezzi, tassazione, imposizione di nuovi limiti di velocità e politiche commerciali. Uno dei punti di forza del modello è la capacità di simulare pacchetti di politiche integrate e di fornire indicatori per gli effetti indiretti delle politiche di trasporto e di investimento sull’economia e sull’ambiente. Nel corso del tempo i campi di applicazione sono stati estesi dal trasporto alla valutazione dell’impatto economico di politiche climatiche e di potenziamento delle fonti di energia rinnovabile. Per questo tipo di analisi ASTRA è stato integrato con modelli tecno-economici di tipo bottom-up.

Descrizione Generale

ASTRA è un modello strategico, costruito secondo l’approccio System Dynamics Modelling, che simula lo sviluppo dei trasporti in combinazione con economia e ambiente fino al 2050. Il modello ASTRA è calibrato su dati empirici (attualmente dal 2000 al 2020) ed è composto da diversi moduli che interagiscono fra loro tramite effetti diretti e di feed-back.

Le capacità strategiche di valutazione di ASTRA coprono un’ampia gamma di politiche di trasporto e investimenti, con livelli e tempi di implementazione flessibili. È stata realizzata anche la valutazione degli impatti di politiche climatiche con l’integrazione di modelli economici di tipo bottom-up.

Da molti anni ASTRA viene utilizzato con successo per le seguenti applicazioni:

  • Valutazione delle politiche di trasporto: prezzi, tassazione (su carburanti o veicoli), standard di efficienza ed emissioni, investimenti in infrastrutture;
  • Analisi dell’evoluzione tecnologica e degli scenari di sviluppo: veicoli con tecnologie alternative (ad esempio veicoli elettrici o a celle a combustibile), politiche integrate di energia e trasporto (per esempio miglioramento dell’efficienza dei veicoli);
  • Valutazione delle politiche per le rinnovabili: sussidi, tariffe feed-in, strategie di investimento;
  • Valutazione delle politiche climatiche e dei trend dei prezzi dell’energia.

Geograficamente, ASTRA copre tutti i 27 Stati Membri con l’aggiunta di Regno Unito, Norvegia e Svizzera. Il modello costruito con il software Vensim ed è sviluppato e mantenuto da TRT e M-Five (www.astra-model.eu).

Struttura e metodologia di ASTRA

ASTRA è composto da diversi moduli, ognuno relativo ad un settore specifico come economia, domanda di traporto o flotta veicolare. I moduli principali coprono i seguenti aspetti:

  • Popolazione e struttura sociale (coorti d’età e gruppi di reddito)
  • Economia (PIL, matrici input-output, occupazione, consumi e investimenti sia a livello aggregato sia di settore)
  • Commercio estero (all’interno dell’Unione e verso partner esterni all’UE)
  • Trasporto (che include stima della domanda, ripartizione modale, costo di trasporto e reti infrastrutturali)
  • Flotte veicolari (veicoli stradali passeggeri e merci suddivisi per segmento e tipo di motore)
  • Ambiente (che comprende consumi energetici ed emissioni di inquinanti e CO2)

 

Il modello economico simula le fondamentali variabili economiche. Alcune di queste variabili (ad esempio il PIL) sono trasferite al modulo di generazione dei trasporti che utilizza questo input per generare la domanda di trasporto distribuita. Nel modulo di trasporto la domanda viene suddivisa per modo di trasporto. Gli indicatori delle performance di traffico vengono poi associati alla composizione della flotta (calcolata nel relativo modulo) e ai fattori di emissione (definiti nel modulo ambientale) al fine di stimare le emissioni totali.

Nel modello ASTRA hanno luogo diversi fenomeni di feed-back. Ad esempio, il modello economico fornisce il livello di reddito al modulo della flotta per stimare l’acquisto di veicoli. In seguito il modulo economico riceve l’informazione sul numero totale di veicoli acquistati dal modulo della flotta per tener conto di questa voce di consumo e investimento nei trasporti. Inoltre, cambiamenti nel sistema economico alimentano immediatamente variazioni nel sistema dei trasporti e alterano origini, destinazioni e volumi dei flussi di traffico europei.

Il modulo ambientale utilizza input provenienti dal modulo di trasporto (in termini di veicoli-km percorsi per modo e contesto geografico) e dal modulo della flotta veicolare (in termini di composizione tecnologica della flotta) per calcolare i consumi di carburanti, le emissioni di gas serra e inquinanti atmosferici generati dalle attività di trasporto. ASTRA stima anche le emissioni a monte (well-to-tank) dovute alla produzione dei carburanti e dei veicoli.

ASTRA è calibrato in modo tale da riprodurre i più importanti indicatori, come le performance di traffico, i consumi di carburanti, le emissioni di CO2 e il PIL, forniti dalle principali fonti europee di riferimento, quali Eurostat e il Reference Scenario per i trend futuri.

Simulando diversi pacchetti di politiche e condizioni al contorno, ASTRA permette il confronto di diversi scenari che riguardano, ad esempio, la diffusione di tecnologie, le riduzioni di emissioni, la domanda di energia per fonte energetica, investimenti richiesti ecc.

Input e parametri

Output

  • Studio sulle esigenze di investimento transfrontaliere e per l’adattamento climatico della rete TEN-T L’effettiva attuazione della politica TEN-T, con il completamento della rete principale e della rete estesa entro il 2030 e il 2040, è fondamentale per creare un’industria competitiva, ampliare il mercato del lavoro, promuovere la crescita e l’occupazione e migliorare la vita quotidiana dei cittadini europei. È quindi importante garantire investimenti sufficienti per il completamento della rete TEN-T. Se da un lato è importante completare la TEN-T, è altrettanto importante garantire che l’infrastruttura resista alle minacce di eventi estremi derivanti dai cambiamenti climatici, che continueranno ad aumentare in frequenza, intensità, durata ed estensione spaziale nei prossimi decenni. Gli obiettivi di questo studio sono: 1) identificare gli investimenti necessari per rendere la TEN-T resiliente ai mutamenti climatici, 2) identificare gli investimenti necessari per rimuovere le strozzature transfrontaliere della TEN-T e garantirne il completamento. Nello studio condotto insieme a M-FIVE (DE), VUB (BE) e ISL (DE), TRT è responsabile di:
  • Valutazione d’impatto sulle misure per una migliore gestione e coordinamento del traffico ferroviario internazionale, anche attraverso la revisione delle norme per l’assegnazione della capacità e la tariffazione dell’ infrastruttura ferroviaria Lo studio della valutazione d’impatto ha lo scopo di fornire un supporto basato su prove per lo sviluppo di una nuova iniziativa che attui: Azione 19: misure per gestire e coordinare meglio il traffico ferroviario internazionale, anche, se necessario, attraverso regole riviste per l’allocazione della capacità e la tariffazione dell’infrastruttura ferroviaria Azione 24: Iniziativa UE 2021 sui corridoi ferroviari – Revisione del regolamento sui corridoi merci ferroviari   della Smart Mobility Strategy della Commissione Europea (COM/2020/789 final) per il raggiungimento degli obiettivi del Green Deal europeo (COM/2019/640 final). Nel Green Deal e nella visione della strategia per il futuro sistema di trasporto dell’UE, una parte sostanziale del 75% delle merci trasportate oggi su strada dovrebbe spostarsi su rotaia e vie navigabili interne. Inoltre, si prevede che il traffico merci su rotaia aumenterà del 50% entro il 2030 e raddoppierà entro il 2050; entro il 2030, il trasporto intermodale ferroviario e per vie navigabili sarà in grado di competere su un piano di parità con il trasporto esclusivamente stradale nell’UE.    
  • Valutazione d’impatto per la nuova proposta sullo sviluppo dei servizi di mobilità digitale multimodale e analisi costi-benefici per la revisione del Regolamento Delegato (UE) 2017/1926 sui servizi di informazione multimodale sui viaggi La massimizzazione della multimodalità e dell’intermodalità dei passeggeri è un elemento chiave per ridurre il contributo dei trasporti ai cambiamenti climatici, garantendo nel contempo che i sistemi di trasporto funzionino in modo efficiente, sia all’interno degli Stati membri che al di là delle frontiere interne dell’UE. I servizi di mobilità digitale multimodale (MDMS) sono, a loro volta, fondamentali per promuovere la multimodalità in quanto consentono la comparabilità, la trasparenza e la vendita di prodotti tra operatori e modalità. Gli MDMS apportano vantaggi diretti agli utenti: aiutano le persone a navigare e ad accedere a una gamma sempre più complessa e diversificata di offerte di trasporto, inclusi servizi di mobilità condivisa, nonché a comprendere il ruolo e i vantaggi delle modalità attive. Gli MDMS possono anche aiutare ad aumentare l’accessibilità più in generale, e quindi a ridurre l’esclusione sociale, consentendo alle persone più bisognose di accedere ai servizi di mobilità che consentono loro di partecipare più pienamente alla società. Lo studio è fondamentale per informare la portata e l’obiettivo delle azioni necessarie a livello dell’UE per garantire che l’MDMS possa contribuire pienamente agli obiettivi della strategia per la mobilità intelligente e del Green Deal e, cosa più importante, portare i vantaggi associati agli utenti e l’ambiente.
  • Analisi a supporto della valutazione d’impatto della proposta di revisione della Direttiva 92/106/EEC sul trasporto combinato Il progetto consiste in un’analisi d’impatto riguardante la possible revisione della Direttiva UE sul trasporto combinato (CTD). La revisione mira ad incrementare l’uso delle soluzioni multimodali e dei modi più sostenibili (ferroviario, marittimo, fluviale) per il trasporto delle merci, in linea con gli obiettivi climatici e di sostenibilità ambientale dell’UE. Lo studio andrà a valutare le misure specifiche da introdurre nella proposta di revisione, e sarà sviluppato attraverso le seguenti task: Task 1: analisi dei problemi chiave e degli obiettivi di policy della Commissione Task 2: valutazione di diverse alternative di policy in termini di fattibilità legale, politica e tecnica Task 3: Analsisi della baseline, in particolare dello status-quo e dell’evoluzione dei problemi chiave nel lungo periodo Task 4: valutazione degli impatti economici, sociali e ambientali delle varie misure e interventi di policy considerate Task 5 and 6: analisi comparata e selezione delle misure (o combinazioni di misure) “migliori”   TRT è responsabile delle Task 3 e 4. Fornirà tra le altre cose un’analisi modellistica su scale UE (modello ASTRA) per lo studio delle variabili chiave (attività di trasporto, ripartizione modale, consume energetici, emissioni, ecc.), e dei modelli di costo ad-hoc per la quantificazione degli impatti economici delle varie alternative di policy.
  • Valutazione di impatto per la revisione del regolamento UE n° 1315/2013 riguardo le linee guida dell’Unione per lo sviluppo della rete di trasporto trans-europea L’Unione Europea con il Green Deal (proposta EC COM(2019) 640 final) ha deciso di attuare l’Accordo di Parigi sul clima che guida l’UE verso la neutralità climatica al 2050. In una comunicazione più dettagliata del 2020, la Commissione Europea ha proposto di intensificare l’ambizione della politica climatica per il 2030 e ridurre le emissioni di gas a serra del 55% rispetto al 1990 (CE COM(2020) 562). Nel dicembre 2020 la Commissione ha pubblicato una nuova strategia per la mobilità intelligente e sostenibile (CE COM(2020) 789) atta a raggiungere le riduzioni dei gas serra richieste al settore dei trasporti al 2030 e fino al 2050. Nell’ambito di questo quadro politico, la CE ha previsto la revisione di diversi regolamenti sui trasporti tra cui: la revisione delle linee guida TEN-T, la direttiva per l’infrastruttura per i combustibili alternativi, la direttiva sui sistemi ITS e la revisione del regolamento sui corridoi merci ferroviari. Questo studio effettua l’analisi che accompagna la valutazione d’impatto per la revisione del regolamento (UE) n. 1315/2013 sugli orientamenti dell’Unione per lo sviluppo della rete transeuropea di trasporto. Supportato da due strumenti modellistici a scala europea ASTRA e TRUST, lo studio fornisce la valutazione di tre opzioni politiche alternative in termini di impatto sui trasporti, economico, sociale e ambientale e identifica quella più promettente. Il rappoto è disponibile sul portale dell'”Ufficio delle pubblicazioni dell’Unione Europea” a questo link.
  • Studio sull’occupazione e sugli impatti sociali della guida connessa e autonoma (CAD) La Commissione Europea ha commissionato uno studio mirato a comprendere meglio gli impatti sul lavoro e sull’occupazione nel settore dei trasporti derivanti dall’introduzione di veicoli a guida connessa e autonoma (CAD). Lo studio è finalizzato a supportare lo sviluppo di adeguate politiche per mitigare tempestivamente eventuali impatti negativi. Parte di un consorzio guidato da Ecorys (NL) e partecipato da M-Five (DE), VTT (FI), SEURECO (FR), ERTICO, IRU e UITP, TRT è responsabile dello sviluppo di 4 scenari esplorativi che considerano diversi livelli di penetrazione dei veicoli CAD al fine di valutarne le conseguenti ricadute occupazionali. La valutazione degli impatti è supportata da due strumenti di modellazione su scala europea ASTRA e NEMESIS. La creazione di scenari è supportata dal Modello degli Scenari. Sviluppato da TRT in System Dynamics, tale modello considera i principali driver che influenzano l’adozione dei veicoli a guida autonoma, sia dal lato dell’offerta che della domanda. Gli elementi dal lato dell’offerta riguardano la tecnologia e le condizioni di utilizzo del CAD; gli elementi dal lato della domanda riguardano requisiti, preferenze e vincoli che guidano la scelta dei modi e dei mezzi di trasporto Oltre all’offerta e alla domanda, un terzo aspetto importante considerato dal modello è la normativa introdotta dalle autorità in merito all’utilizzo dei veicoli CAD in diversi ambienti.     Per approfondimenti: Sono disponibili per il download il Rapporto dello Studio coi relativi allegati; È disponibile per il download una brochure del rapporto; A settembre 2020 i risultati sono stati presentati durante una conferenza, in cui le parti interessate del trasporto su strada hanno discusso una potenziale roadmap di intervento.  
  • Aggiornamento del modello ASTRA-EC e miglioramento dell’interazione con modelli di rete di trasporto multimodale ASTRA è un modello strategico per l’analisi di impatto di politiche e investimenti di trasporto a scala Europea, sviluppato da TRT e utilizzato da anni dal Joint Research Center della Commissione Europea. Il modello, realizzato con software VENISM, simula l’interazione del sistema dei trasporti con quello ambientale ed economico. TRT è stata incaricata di fornire supporto al Joint Research Center in due fasi distinte: http://www.astra-model.eu/
  • Lo studio di valutazione degli impatti, sviluppato per la Commission Europea, si propone di identificare e valutare gli impatti di politiche rivolte a facilitare la diffusione di sitemi ITS multimodali Attraverso la diffusione dei sistemi di comunicazione tra i veicoli, le infrastrutture e gli altri utenti stradali, i sistemi ITS (Intelligent Transport System) possono contribuire a raggiungere una serie di obiettivi della Commissione Europea nell’ambito dei trasporti, quali la sicurezza, la riduzione della congestione e il miglioramento delle condizioni di trasporto e degli impatti ambientali. Di seguito si riporta una panoramica degli sviluppi più recenti e come la tecnologia possa cambiare rapidamente il modo in cui si guida e si interagisce nel traffico. Insieme a Ricardo Energy&Environment, TRT ha assistito la Direzione Generale Trasporti della Commissione  Europea in tre differenti studi nell’arco di 6 anni. Nel 2020-2021 per lo sviluppo di uno studio a supporto della valutazione delgi impatti per la revisione della Direttiva sui sistemi ITS (2010/40/EU), in modo da fornire un supporto alla Commissione Europea tramite una analisi quantitativa e qualitativa. Nel 2017-2018 per la preparazione del quadro giuridico necessario per una larga diffusione dei servizi C-ITS in Europa entro il 2019: politiche e scenari di diffusione sono stati valutati con i modelli a scala europea ASTRA e TRUST per l’analisi e il confronto degli impatti in termini economici, ambientali e social. Nel 2015 per la preparazione della Strategia di comunicazione e del Piano d’azione sulla diffusione dei C-ITS in Europa attraverso un’analisi dei costi e dei benefici potenzialmente raggiungibili con diversi scenari di sviluppo.   Come supporto per l’analisi, vengono applicati i modelli a scala europea ASTRA e TRUST per stimare indicatori quantitativi per  la valutazione degli impatti di diverse opzioni di politiche e scenari di diffusione.   Per approfondimenti (disponibile solo in inglese) Rapporto finale dello studio del 2015 Rapporto finale dello studio del 2017-2018  
  • L’impatto del completamento della rete of ten-t sulla crescita economica, l’occupazione e l’ambiente L’obiettivo dello studio è quantificare l’impatto dell’attuazione della rete TEN-T al 2030 – e l’impatto di ciascuno dei nove corridoi separatamente – sulla crescita economica, sull’occupazione e l’ambiente dell’Unione Europea. La valutazione è effettuata con il supporto di due strumenti modellistici a scala Europea, ASTRA e TRUST. ASTRA è un modello di System Dynamics utilizzato per valutare gli impatti economici come le variazioni indirette e indotte dell’occupazione o del valore aggiunto e la crescita economica a conseguenza degli investimenti TEN-T. TRUST è un modello di trasporto di rete che consente l’assegnazione di matrici OD a livello NUTS3 per la domanda di passeggeri e merci, utilizzato per fornire gli input quantitativi di trasporto a ASTRA. Un set di principali indicatori economici, ambientali e di trasporto è forniti per la valutazione a livello UE e a livello degli Stati Membri per l’anno di riferimento 2015 e gli orizzonti temporali 2020, 2025 e 2030. Ove necessario, gli indicatori quantitativi sono accompagnati da argomentazioni qualitative, per descrivere la qualità e la tipologia dei posti di lavoro creati. Per approfondimenti Studio dell’impatto del completamento della rete TEN-T, vai alla pubblicazione.
  • Valutazione di impatto della revisione della Direttiva Eurovignette sulla tariffazione dei mezzi stradali pesanti La direttiva “Eurovignette” fornisce il quadro giuridico dettagliato per la tariffazione per l’uso di alcune strade da parte degli automezzi pesanti. A seguito di valutazioni ex-post del quadro legislativo attuale, la Commissione intende valutare i potenziali impatti delle opzioni per una possibile revisione dell’atto legislativo. Lo studio di valutazione d’impatto contribuirà a studiare i problemi specifici legati alla tariffazione dei veicoli e a disegnare le opzioni di intervento. TRT supporta la valutazione quantitativa degli impatti delle opzioni strategiche attraverso l’utilizzo di modelli a scala europea ASTRA e TRUST.

Informazioni e contatti

Gli esperti di TRT Trasporti e Territorio sono a disposizione per fornire maggiori dettagli su ASTRA e sulle sue potenziali applicazioni

 fermi@trt.it
 fiorello@trt.it