Ottimizzazione di percorsi di rete. Un'applicazione al sistema di sentieri montani del Trentino

Il presente paper affronta la questione dell'elaborazione ed implementazione in ambiente GIS di algoritmi di minimo costo per l'individuazione di percorsi ottimali all'interno di grafi a rete. La Società degli Alpinisti Tridentini (SAT) mette a disposizione la mappa della rete sentieristica montana del Trentino nei formati KML, SHP e GPX con licenza ODbL. La disponibilità di questa mappa può consentire l'analisi in ambito GIS delle caratteristiche topologiche ed ambientali del grafo della corrispondente rete. Lo scopo di questo lavoro è quello di sviluppare una procedura automatica per l'analisi e l'ottimizzazione dei percorsi della rete sentieristica montana del Trentino. Nella metodologia utilizzata il calcolo dei tempi di percorrenza dei sentieri è effettuato secondo la formula dello Schweizer Wanderwege (Ente Svizzero Pro Sentieri), che lega la velocità alla pendenza, ma con la possibilità di aggiungere dei coefficienti riduttivi della velocità in funzione dell'accidentalità del terreno. La stima dei tempi è stata effettuata, innanzitutto, facendo riferimento alla lunghezza complessiva dei sentieri in modo da verificare l'attendibilità dei risultati rispetto ai tempi di percorrenza pubblicati dalla SAT. Per poter determinare, quindi, i percorsi di “costo” minimo, la topologia della rete è stata modificata spezzando le linee nei punti di intersezione. Ad ogni tratto così prodotto sono state associate alcune variabili di “costo” per il calcolo dei percorsi minimi: il tempo di percorrenza in andata e in ritorno e il dislivello. Sono stati quindi aggiunti alla rete dei punti di interesse che possono essere usati come nodi, cioè punti di partenza e/o arrivo di percorsi o punti intermedi di sosta. A questi punti sono stati associati pertanto dei valori di “costo” relativi ai tempi medi di permanenza. Sono state fatte inoltre delle simulazioni sul grafo della rete al fine di individuare i percorsi minimi: partendo da un parcheggio, toccando alcuni punti significativi (rifugi, malghe, siti panoramici, ...) e tornando al parcheggio iniziale. Come elemento di “costo” sono stati utilizzati la distanza planimetrica, il tempo di percorrenza o il dislivello, con o senza tempi di sosta sui nodi. L'intera procedura è stata automatizzata attraverso uno script in Python che esegue l'elaborazione in GRASS GIS.