A.4 – Trasporto e accessibilità

Autore: Dr. Jean-Paul Rodrigue

L’accessibilità è un elemento chiave nella geografia dei trasporti e nella geografia in generale, poiché è un’espressione diretta della mobilità in termini di persone, merci o informazioni.

La mobilità è una scelta fatta dagli utenti ed è, quindi, un mezzo per valutare l’impatto degli investimenti in infrastrutture e delle relative politiche di trasporto sullo sviluppo regionale. I sistemi di trasporto ben sviluppati ed efficienti offrono alti livelli di accessibilità, mentre quelli meno sviluppati hanno livelli di accessibilità inferiori. Quindi, l’accessibilità è collegata a una serie di opportunità economiche e sociali, ma la congestione può anche avere un impatto negativo sulla mobilità.

L’accessibilità è la misura della capacità di un luogo di essere raggiunto da, o di essere raggiunto da, luoghi diversi. Pertanto, la capacità e la disposizione delle infrastrutture di trasporto sono elementi chiave nella determinazione dell’accessibilità.

Tutti i luoghi non sono uguali perché alcuni sono più accessibili di altri, il che implica disuguaglianze. Così, l’accessibilità è un indicatore delle disuguaglianze spaziali. La nozione di accessibilità si basa quindi su due concetti fondamentali:

• Il primo è la localizzazione, dove la relatività dello spazio è stimata in relazione alle infrastrutture di trasporto in quanto offrono i mezzi per sostenere la mobilità. Ogni località ha un insieme di attributi referenziali, come la sua popolazione o il livello di attività economica.
• La seconda è la distanza, che deriva dalla separazione fisica tra le località. La distanza può esistere solo quando c’è la possibilità di collegare due luoghi attraverso il trasporto. Esprime l’attrito della distanza, e la località con il minor attrito rispetto alle altre è probabilmente la più accessibile. Comunemente, l’attrito della distanza è espresso in unità come i chilometri o il tempo, ma si possono usare anche variabili come il costo o l’energia spesa.

Ci sono due categorie spaziali applicabili ai problemi di accessibilità, che sono interdipendenti:

• Il primo tipo è conosciuto come accessibilità topologica ed è legato alla misurazione dell’accessibilità in un sistema di nodi e percorsi (una rete di trasporto). Si presume che l’accessibilità sia un attributo misurabile significativo solo per elementi specifici di un sistema di trasporto, come i terminali (aeroporti, porti o stazioni della metropolitana).
• Il secondo tipo è noto come accessibilità contigua e comporta la misurazione dell’accessibilità su una superficie. In tali condizioni, l’accessibilità è una misura cumulativa degli attributi di ogni luogo su una distanza predefinita, poiché lo spazio è considerato in modo contiguo. Si parla anche di accessibilità isocrona.

Infine, l’accessibilità è un buon indicatore della struttura spaziale sottostante, poiché prende in considerazione la posizione e l’ineguaglianza conferita dalla distanza da altri luoghi.

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Connettività e accessibilità totale

La misura di accessibilità più elementare riguarda la connettività della rete, dove una rete è rappresentata come una matrice di connettività (C1), che esprime la connettività di ogni nodo con i suoi nodi adiacenti. Il numero di colonne e righe in questa matrice è uguale al numero di nodi nella rete, e viene dato un valore di 1 per ogni cella dove c’è una coppia connessa e un valore di 0 per ogni cella dove c’è una coppia non connessa. La sommatoria di questa matrice fornisce una misura molto elementare di accessibilità, nota anche come grado di un nodo:

• C1 = grado di un nodo.
• cij = connettività tra il nodo i e il nodo j (o 1 o 0).
• n = numero di nodi.

La matrice di connettività non considera tutti i possibili percorsi indiretti tra nodi. In tali circostanze, due nodi potrebbero avere lo stesso grado ma avere accessibilità diverse. Per considerare questo attributo, la matrice di accessibilità totale (T) viene utilizzata per calcolare il numero totale di percorsi in una rete, compresi i percorsi diretti e indiretti. Il suo calcolo comporta i seguenti passi:

• D = il diametro della rete.

Quindi l’accessibilità totale sarebbe una misura di accessibilità più completa della connettività della rete.

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L’indice di Shimbel e il grafico valorizzato

L’obiettivo principale della misurazione dell’accessibilità non comporta necessariamente la misurazione del numero totale di percorsi tra i luoghi, ma piuttosto quali sono i percorsi più brevi tra loro. Anche se esistono diversi percorsi tra due luoghi, è probabile che venga selezionato il più breve. Nelle reti congestionate, il percorso più breve può cambiare a seconda del livello di traffico attuale su ogni segmento. Di conseguenza, l’indice di Shimbel calcola il numero minimo di percorsi necessari per collegare un nodo con tutti i nodi di una rete definita. La matrice di accessibilità di Shimbel, nota anche come matrice D, include ogni possibile coppia di nodi il percorso più breve.

L’indice Shimbel e la sua matrice D non considerano che un collegamento topologico tra due nodi può comportare distanze variabili. Così, può essere espanso per includere la nozione di distanza, dove il valore è attribuito ad ogni collegamento nella rete. La matrice di grafi con valore, o L-Matrix, rappresenta un tale tentativo. Ha una somiglianza molto forte con la matrice di accessibilità di Shimbel. L’unica differenza è che invece di mostrare il percorso minimo in ogni cella, fornisce la distanza minima tra ogni nodo della rete.

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Accessibilità geografica e potenziale

Dalla misura di accessibilità sviluppata finora, è possibile ricavare due misure semplici e molto pratiche, definite accessibilità geografica e potenziale. L’accessibilità geografica considera che l’accessibilità di un luogo è la somma di tutte le distanze tra altri luoghi divisa per il numero di luoghi. Più basso è il suo valore, più una località è accessibile.

• A(G) = matrice di accessibilità geografica.
• dij = distanza del percorso più breve tra la località i e j.
• n = numero di località.
• L = matrice del grafico valorizzato.

Questa misura (A(G)) è un adattamento dell’indice Shimbel e del grafico valorizzato, dove il luogo più accessibile ha la somma più bassa delle distanze. I luoghi possono essere nodi in una rete o celle in una matrice spaziale.

Anche se l’accessibilità geografica può essere risolta utilizzando un foglio di calcolo (o manualmente per problemi più semplici), i sistemi informativi geografici hanno dimostrato di essere uno strumento molto utile e flessibile per misurare l’accessibilità, in particolare su una superficie semplificata come una matrice (rappresentazione raster). Questo può essere fatto generando una griglia di distanza per ogni luogo e poi sommando tutte le griglie per formare la griglia della somma totale delle distanze (Shimbel). La cella che ha il valore più basso è quindi la località più accessibile.

L’accessibilità potenziale è una misura più complessa dell’accessibilità geografica poiché include contemporaneamente il concetto di distanza ponderata dagli attributi di una località. Tutte le località non sono uguali, e quindi alcune sono più importanti di altre. L’accessibilità potenziale può essere misurata come segue:

• A(P) = matrice di accessibilità potenziale.
• dij = distanza tra il luogo i e j (derivata dalla matrice del grafico valutato).
• Pj = attributi del luogo j, come la sua popolazione, superficie di vendita al dettaglio, spazio di parcheggio, ecc.
• n = numero di località.

La matrice di accessibilità potenziale non è trasponibile poiché le località non hanno gli stessi attributi, il che porta le nozioni sottostanti di emissività e attrattività:

• L’emissività è la capacità di lasciare una località, la somma dei valori di una riga nella matrice A(P).
• L’attrattività è la capacità di raggiungere una località, la somma dei valori di una colonna nella matrice A(P).

Anche un sistema d’informazione geografica può essere utilizzato per misurare l’accessibilità potenziale, in particolare su una superficie.

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Temi correlati

• Trasporto e localizzazione
• Trasporto e spazio
• Trasporto e organizzazione spaziale
• Sistemi di informazione geografica per il trasporto (GIS-T)
• Interazioni spaziali e il modello di gravità

Bibliografia

• BTS (2001) Special Issue on Methodological Issues in Accessibility, Journal of Transportation and Statistics, Vol. 4, No. 2/3, Bureau of Transportation Statistics, Sept/Dec.
• Burns, L.D. (1979) Transportation, Temporal, and Spatial Components of Accessibility. Lexington, MA: Lexington Books.