TRASPORTI AEREI PARTE B - Insegnamento di Anno Accademico: 2019/20 - Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione

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TRASPORTI AEREI PARTE B - Insegnamento di Anno Accademico: 2019/20 - Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione
Scuola di Ingegneria - Università di Pisa
       Anno Accademico: 2019/20

             Insegnamento di
TECNICA DEI TRASPORTI TERRESTRI,
       MARITTIMI E AEREI

          Docente: Marino Lupi

        TRASPORTI AEREI

               PARTE B
TRASPORTI AEREI PARTE B - Insegnamento di Anno Accademico: 2019/20 - Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione
COSTI NEL TRASPORTO AEREO

 DOC (Direct Operating Cost): Costi Operativi Diretti, sono dovuti
 agli aerei.
 IOC (Indirect Opereating Cost): sono più dovuti ai passeggeri.

 I costi DOC variano al variare della tipologia della flotta.

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Classificazione costi
                                                          (metodo ICAO con
                                                          qualche variante)
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2002.

                                                                                  3
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Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2010.
Peso percentuale delle diverse “voci” di costo.

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Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Fifth Edition, Routledge, 2019
Percentuali delle diverse “voci” di costo aggiornate, 2017
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Fonte:https://www.isabelnet.com/history
    Fonte:https://www.isabelnet.com/history-of-oil-prices-since-1861/

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Fonte :IATA, Economic Performance of the Airline History Industry (semi annual report 2018)

 Gli aerei commerciali (quelli entrati da ultimi in servizio) sono sempre
 più efficienti da un punto di vista del consumo: in termini di RTK, ossia
 per unità di traffico trasportata; in termini di consumo globale però…..
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Fonte :IATA, Economic Performance of the Airline History Industry (semi annual report 2018)

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Fonte: Aviation Benefit 2017; https://www.icao.int/sustainability/Documents/AVIATION-BENEFITS-2017-web.pdf

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Progresso tecnologico e costi per posto-miglio

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Economie di scala nel trasporto aereo
Nel trasporto aereo ho varie tipologie di economie di scala. C’è
l’economia di scala rispetto alle dimensioni del mezzo: ho un costo
minore, per posto-km, nel caso di aerei di grosse dimensioni.
   Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Fifth Edition, Routledge, 2019

                                                                                                                   11
Economie di scala rispetto alla dimensione della flotta.

 Se ho aerei tutti di uno stesso tipo risparmio sulla manutenzione e
 sull’ addestramento e gestione dei piloti. Infatti i piloti, almeno in
 uno stesso periodo di tempo, non pilotano aerei di tipo diverso
 (solo aerei con strumentazione molto simile). E’ quindi più facile
 addestrare i piloti e realizzare una buona turnazione di essi, e perciò
 massimizzare le ore di volo effettivo, nel caso di flotta con un unico
 tipo di aereo.

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Vi è poi una economia di scala rispetto alla lunghezza della
tratta.
 Per ogni aereo posso considerare un grafico in cui ho in ascissa la
 lunghezza della tratta e in ordinata il carico pagante trasportabile

                           (1)
Carico
pagante

                                                                                                      (2)

                                                                                         Lunghezza di tratta
                          (3)
    (1) Lunghezza massima di tratta operativa a carico pagante massimo.
    (2) Carico pagante massimo a serbatoi del combustibile pieni.
    (3) Tratta massima a cui può volare l’aereo a serbatoi pieni: non
    c’è carico pagante: può servire per trasferimenti.
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Per ogni aereo ho un peso massimo
                                                                                                                  al decollo: se ho il massimo carico
                                                                                                                  pagante non posso avere i serbatoi
                                                                                                                  pieni. Se voglio imbarcare più
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2002.

                                                                                                                  carburante devo rinunciare ad una
                                                                                                                  parte del carico pagante.

                                                                                                                     Produttività = carico pagante x
                                                                                                                     velocità di blocco (t x km /h)

                                                                                                                 Costo orario diretto per un certo tipo di aereo
                                                                                                                 (ammetto che sia un costo fisso)

                                                                                                       costo orario                 euro/h       euro
                                                                                                                                             =
                                                                                                       produttività              posto × km/h posto × km
                                                          Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi
                                                          e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A.                          È alla base della tariffa   14
                                                          2019-20
Ho una tratta operativa ottimale (in realtà, come risulta dalla figura,
ho un intervallo ottimale di tratta operativa)
 costo orario            euro/h            euro
                                     =
 produttività         posto × km/h posto × km

                                               Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Fifth Edition,
                                                                                                       Boeing 737-800 sulla
                                                                                                       tratta Manchester-
                                                                                                       Dublin e Manchester -
                                                                                                       Alicante.

                                               Routledge, 2019
 All’aumentare della lunghezza della tratta aumenta la produttività:
 perché aumenta la V di blocco in quanto aumenta il tratto fatto alla V
                                                                        15
 max (V di crociera).
costo orario                       euro/h       euro
                                              =
  produttività                    posto × km/h posto × km

In realtà all’aumentare di L (lunghezza di tratta) ho un costo orario
che diminuisce e quindi viene ulteriormente rinforzata l’economia di
scala rispetto alla lunghezza di tratta
Infatti se l’aereo opera su una tratta più lunga:
- L’aereo vola di più in un anno: riesco a “spalmare” i costi fissi di
ammortamento su un numero di ore superiore.
- Il personale di cabina e i piloti passano più tempo dell’orario di
lavoro volando: diminuiscono i costi fissi, in termini orari, del
personale.
 -M.Lupi:
    Sul "Tecnica
            costoed Economia
                         orariodei Trasporti"
                                      le tasse  -
                                                     di atterraggio, ed uso in generale
 dell’aeroporto,
  Fac.M.,
Lupi  Ingegneria,          incidono
          "TecnicaUniversità di Pisa,
                   dei Trasporti             meno.e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20
                                      A.A. Marittimi
                                 Terrestri, 2009/10                                                           16
Airbus A321 per rotte
                                                                                         con    partenza   da
                                                                                         Londra
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2002.

                                                                                          Rotte con partenza
                                                          A 321 (≈ 150 posti)             da Londra

                                                                          A 340 (≈ 300 posti)

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   17
Boeing 737- MAX-9
 Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Fifth Edition,

                                                                                per rotte con partenza
                                                                                da Londra
 Routledge, 2019

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Come posso determinare la tariffa F ?
  ( DOC ) L + ( IOC ) pass×km n × L = n × F

  ( DOC ) L : Costo diretto sulla tratta L ( costo orario, per quel tipo di
                 aereo, su quel tipo di tratta, moltiplicato per il tempo di
                 blocco)
   ( IOC ) pass×km : costo indiretto per passeggero - km

  Devo “apporzionare” a ciascun volo una quota dei costi indiretti:
  un metodo con cui questo viene fatto è attraverso la quota di pass x
  km prodotti (anche se non è detto che sia il più corretto).
  n: è il numero di passeggeri.
  Dall’equazione posso ricavare F (dato n).

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   19
Cosa è il “break-even load factor” (fattore di carico di pareggio)?

  b n       ( DOC ) L                   Data F, n è il numero di
 λ = =
             [
    Q Q F − ( IOC ) pass×km L     ]     passeggeri che pareggia i costi

  Q : è la capacità dell’aereo.
 Se = 0,8 per coprire i costi occorre che l’aereo sia carico
    b
   λ
  per almeno l’ 80% della sua capacità.
Da sempre nel trasporto aereo c’è una attenzione: ai voli che sono
“profittevoli” e a quelli che non lo sono; ai fattori di carico
realizzati ed ai fattori di carico di pareggio di ciascun volo.
 Deve essere fatto però un discorso di rete: ci possono essere dei voli
 non remunerativi che però portano passeggeri per un volo
 remunerativo (tipicamente quelli intercontinentali). Inoltre le
 strategia di impresa sono complesse: per esempio nella situazioni di
 crisi, si può preferire lavorare in passivo, ma mantenere i clienti e le
 rotte, ed essere pronti a sfruttare la ripresa economica e dei traffici. 20
COMPAGNIE LOW-COST

                                                                           Il modello low-cost è
                                                                           stato “inventato” dalla
Fonte: Doganis R.,”The Airline Business”, Routledge, 2006.

                                                                           compagnie americana
                                                                           (del Texas) Southwest
                                                                           (Ideatore del modello è
                                                                           considerato Herbert Dwight
                                                                           Kelleher)

                                                                            Caratteristiche
                                                                            principali del
                                                                            modello Southwest

                                                                                                     21
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Fifth Edition, Routledge, 2019

                                                                                  Il modello low-cost
                                                                                  europeo deriva
                                                                                  chiaramente dal
                                                                                  modello Southwest

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   22
Fonte: Doganis R.,”The Airline Business”, Routledge, 2006.

                                                             Confronto fra i costi operativi della Southwest, per un Boeing 737-
                                                             300, e quelli di altre compagnie americane.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20                   23
Un confronto con anni successivi mette però in evidenza una
                                                          minore differenza nei costi.
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2010.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20        24
Attualmente, negli Stati Uniti, sembra che ci sia una tendenza alla
diminuzione del gap nei costi fra le low cost (value) carrier e le
network carrier .

                                                                                        2015-16, Oliver Wyman, pag. 42,
                                                                    Fonte: Stalnaker T, Usman K., Taylor A. , Airline
                                                                    Economic Analysis 2015
                                                                    2015-2016.
                               CASM =Cost per Available Seat Mile

                                                                                                                          25
Comunque, dati recenti, mettono ancora in evidenza una certa
differenza, a parità di aereo e di lunghezza di tratta operativa,
fra la Southwest e le “legacy carrier”.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   26
sicurezza

Fonte: The Economist, Gulliver, Apr 17th 2018, ,by A.W. |
WASHINGTON, DC,
https://www.economist.com/blogs/gulliver/2018/04/airline
-tragedy
                                                            La Southwest ha anche un invidiabile primato di

27
Il modello Southwest è stato esportato in tutto
          il mondo (con qualche variante……)

    We went to look at Southwest. It was like the road to
    Damascus. This was the way to make Ryanair work.
    (Michael O’Leary, Chief Executive, Ryanair)

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   28
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2010.

                               EasyJet e Ryanair (le maggiori compagnie low-cost
                                                                                   29
                               europee) “sono fuori” del modello matematico
Utilizzazione giornaliera di un Airbus 319: EasyJet
 rispetto ad alcune “network carriers”.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   30
Negli ultimi anni il load
                                                                   factor di Ryanair è
                                                                   ulteriormente aumentato.

Load factors: “low-cost airlines” e “network airlines”.
 Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   31
Confronto fra i
                                                                                        costi di Ryanair
                                                                                        e Easyjet con le
                                                                                        più importanti
                                                                                        “legacy
                                                                                        carriers” (ex
                                                                                        “di bandiera”)

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   32
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2010.

                                                          Confronto costi fra “network carriers” e “low-cost
                                                          carriers“ europee
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   33
In Europa, anche dati recenti, mettono in evidenza che continua ad
esserci una chiara differenza fra i costi delle low cost e quelli delle
network carrier
  EUROPE airlines: cost per available seat kilometre (CASK, USc) versus average passenger trip length (km)
  2014*

                                                                                                              Fonte: CASK analysis allows global airline unit cost benchmarking and
  Source: CAPA - Centre for Aviation CASK Database

                                                                                                              strategic mapping, Published May 2016 in Airline Leader: Issue 34
  *Nearest financial years to calendar 2014

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20                                                                      34
Dati recenti
confermano che,
a livello
mondiale, c’è
sempre una
differenza
piuttosto marcata
fra low-cost
carrier e network
carrier

                    35
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2010.

                                                          Confronto fra una “network carrier” e una “low-cost”:
                                                          entrambi britanniche (per capire da dove vengono i risparmi
                                                          delle low-cost)                                           36
Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Routledge, 2010.

                                                                                                                                                            Da dove
                                                                                                                                                            vengono (e
                                                                                                                                                            in quale
                                                                                                                                                            misura) i
                                                                                                                                                            vantaggi
                                                                                                                                                            della “low-
                                                                                                                                                            cost”.

Percentualmente il risparmio è maggiore sui costi IOC
                                                          Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   37
Penetrazione delle low-cost nel mercato interno europeo
                                                        38
(2008)
Fonte : ANNA (Airline Networ News and Analysis) LCC capacity in Europe …. (18 luglio 2018)
 https://www.anna.aero/2018/07/18/lcc-capacity-in-europe-set-for-half-a-billion-seats-in-2018/

  Penetrazione nel mercato Europeo in generale
  (continua ad aumentare)
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   39
Negli ultimi anni
                                                                                      il traffico delle
                                                                                      low-cost è
                                                                                      continuato ad
                                                                                      aumentare:
                                                                                      Ryanair è
                                                                                      diventta la prima
                                                                                      compagnia
                                                                                      europea per
                                                                                      passeggeri
                                                                                      trasportati.

Fonte: Brace position - Why Brexit could entail a hard landing for low-cost carriers , The Economist,
                                                                                                          40
print edition, Business, Jul 6th 2017,
2016

Fonte:http://demo1.nkuht.edu.tw/~t0259/abt/2016paxranking.pdf
                                                                       41
Fonte: Flight Global , Airline Business , World-airline-rankings-2018.pdf

Attenzione: le statistiche si riferiscono agli “airline group”,
quindi differiscono da quelle relative alle “airlines”.                     42
“These Are the World’s Largest Airlines” (qui si parla di
airlines e non di airline groups)
 Ross Binkley (Aug 3, 2019 ) (Fonte: https://thepointsguy.com/guide/worlds-largest-airlines)
 1. American Airlines (331 billion RPKs)
 2. Delta Air Lines (330 billion RPKs)
 3. United Airlines (330 billion RPKs)
 4. Emirates (302 billion RPKs)
 5. Southwest Airlines (215 billion RPKs)
 6. China Southern (200 billion RPKs)
 7. Ryanair (171 billion RPKs)
 8. China Eastern Airlines (166 billion RPKs)
 9. Air China (161 billion RPKs)
 10. Lufthansa (159 billion RPKs)
 Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   43
SERVIZI “HUB AND SPOKE” (“Hubbing”)

 Si ha l’hubbing in una rete di trasporto aereo quando la domanda,
 anziché essere servita con un volo “non stop”, viene servita
 indirettamente facendola passare per un aeroporto intermedio, l”hub”,
 dove generalmente (anche se non sempre) l’utente cambia aereo.

                                                   HUB                        O

                                               D

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   44
C’è chi sostiene che l’”hubbing” è sempre esistito nel trasporto
  aereo: per motivi tecnologici, bassa autonomia degli aerei; perché
  gli accordi bilaterali costringevano le compagnie a concentrare i
  voli internazionali in alcuni punti stabiliti. Però a partire dal 1980,
  in particolare dopo la deregolamentazione in USA, l’”hubbing”
  cambia notevolmente caratteristiche: non si ha solo la
  concentrazione spaziale (dei voli negli aeroporti “hub”) ma viene
  introdotto anche il coordinamento temporale (cosiddetto
  “effective hubbing”).
   In un determinata fascia temporale, il più possibile ristretta,
   arrivano i voli dagli “spokes” secondo un onda e dopo una sosta,
   la più breve possibile, ma tale da permettere ai passeggeri di
   cambiare aereo, gli aerei ripartono secondo un’altra onda verso
   gli “spokes”.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   45
onda di arrivi  
                     " complex"
    onda di partenze

   In USA negli anni 80, in ambiente deregolamentato, le grandi
   compagnie organizzano le loro reti secondo il modello “hub-and-
   spoke”: ci si domanda come mai, e vengono subito avanzate
   diverse cause dell’”hubbing”.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   46
1- Le compagnie fanno l’”hubbing” per diminuire i costi

  La concentrazione di tutta la domanda in uscita da uno “spoke”, e
  verso uno “spoke”, sul collegamento fra l’”hub” e lo “spoke” , mi
  permette di utilizzare aerei di maggiori dimensioni che, come
  abbiamo visto, hanno costi operativi minori per posto-km. Inoltre
  dovrei aumentare i fattori di carico.
   Però spezzo la tratta, ed è stato visto che nel trasporto aereo esiste
   una economia di scala rispetto alla lunghezza di tratta. Inoltre
   imbarco e sbarco 2 volte e pago le tasse aeroportuali 2 volte.
   Questa causa per la diffusione dell’Hubbing in ambiente
   deregolamentato, avanzata per prima, è stata, successivamente,
   scartata. Del resto le compagnie low-cost non operano l’hubbing.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   47
2- Le compagnie fanno l’”hubbing” per un migliore
soddisfacimento della domanda di trasporto
 Per servire 2n mercati (mercato: coppia O-D in un certo senso)
 con servizi “punto-punto” mi servono precisamente 2n voli.
  Invece con l’”hubbing”, con n voli, dagli “spokes” all’”hub”,
  seguiti da altri n voli, dall’”hub” verso gli “spokes”, (ossia con
  un “complex” di 2n voli) servo un numero di mercati pari a:
 (n + 1) 2 − (n + 1) = n 2 + n (Numero degli elementi della matrice O-
                               D escludendo la diagonale principale)
  Spokes          Voli (2n)      Mercati     Mercati
  (n)                            Punto-punto Con
                                             hubbing
  10              20             20          110
  20              40             40          420
  30              60             60          930

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   48
A parità di voli riesco a servire un numero di mercati molto
  più elevato.
    Nell’aeroporto di Atlanta (il più trafficato del mondo per
    passeggeri imbarcati+sbarcati) negli anni 80, il 70% dei
    passeggeri imbarcati proveniva da un altro aereo.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   49
Curva ad S: lega la
                                                frequenza offerta
                                                in un mercato di
                                                trasporto all’
                                                aliquota di mercato
                                                “conquistata”.

Con basse frequenze offerte conquisto una quota di mercato
che     è meno che proporzionale alle frequenze offerte; ad alte
 M.Lupi: "Tecnica ed Economia dei Trasporti" -
frequenze           conquisto una quota che è più che proporzionale.
 Fac. Ingegneria, Università di Pisa, A.A. 2009/10                     50
Secondo la curva ad S conviene fare un servizio con alte
 frequenze, oppure non farlo proprio. Questa curva sembra
 che esista in altre tipi di sistemi di trasporto (per esempio
 sistema di trasporto collettivo urbano), peraltro alcuni
 studiosi mettono in dubbio che essa esista anche nel
 trasporto aereo.

  Con l’”hubbing” aumento le frequenze fra le coppie O-D
  della rete.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   51
3° ipotesi – Le compagnie “tradizionali” fanno
l’”hubbing” per acquisire potere monopolistico e
difendersi dalle nuove entranti
 La compagnia che fa l’”hub-and-spoke” occupa
 totalmente gli slots (tempi di pista disponibile)
 all’aeroporto “hub” e quindi impedisce alle compagnie
 concorrenti di entrare nel mercato (cosiddetto “fortress
 hub”). La compagnia acquista potere monopolistico:
 capacità di controllare la quantità ed il prezzo di un certo
 bene (in questo caso il servizio di trasporto aereo).
Negli anni 80 le compagnie “inventano” l’”hub-and-
spoke” per impedire l’entrata nel mercato di nuove
compagnie. Però in realtà un’altra compagnia può fare
concorrenza, sul mercato fra gli “spokes”, utilizzando
un altro “hub”.                                                 52
Rimane il potere monopolistico sul mercato fra l’hub e
 gli spokes. Però le low-cost …..

Inoltre alcuni (prof. Button) fanno notare che non esiste di
fatto potere monopolistico da parte delle compagnie che
fanno l’”hub-and-spoke” poiché queste sono molto spesso in
perdita, oppure hanno, di fatto, bassi profitti (negli ultimi
questa situazione dei bassi profitti, come abbiamo visto è
però un po’ cambiata).

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   53
Attualmente le network carrier continuanao a operare diversi
“complex” durante il giorno

“America Airlines now schedules about eight complexes or banks daily
at Dallas-Fort Worth. Air France in 2018 has five at Paris Charles de
Gaulle and Lufthansa operated four complexes at Frankfurt. KLM
operated five complexes at Amsterdam centred approximately at 09:00
hours, 12:00 hours, 15:00 hours, 17:00 hours and 20:00 hours.”
 Fonte: Doganis R.,”Flying off Course”, Fifth Edition, Routledge, 2019.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   54
Per ora l’hub-and-spoke ha poche alternative per quanto
riguarda i voli intercontinentali (che sono quelli dove le
“network-carriers” guadagnano). Ci sono delle compagnie
low-cost che hanno intrapreso il tentativo di “esportare” il
modello low-cost anche sul servizio intercontinentale (per
esempio, in Asia: AirAsia X, Scoot; in Europa: Norwegian Air
Shuttle ).

Secondo alcuni il modello non è esportabile ai voli
intercontinentali (pensiamo all’alta densità dei posti offerti
sugli aerei delle low-cost). Inoltre gli aeroporti secondari
intercontinentali quali sono? (Qualcuno aveva pensato a
Malpensa, un altro aeroporto potrebbe essere Gatwick). In
ogni caso si tratta di una situazione in evoluzione.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   55
Un aspetto che potrebbe modificare lo scenario è che la
Boeing e la Airbus stanno “rivedendo” i loro modelli
Boeing 737 ed Airbus 320 ( che sono quelli utilizzati dalle
low-cost), con una versione “extended range “ capace di
attraversare l’Atlantico o di andare dal Regno Unito all’India.

In questo caso, con aerei da circa 150 posti, di tipo simili a
quelli già in possesso delle compagnie low-cost, sarebbe più
facile operare voli di tipo point-to-point, ad alta frequenza,
viaggiando con un alto coefficiente di riempimento. Questo
potrebbe permettere un “attacco” delle low-cost alle
network-carrier: per lo meno su tratte medio-lunghe (7-9
ore), ma comunque intercontinentali.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   56
The 737 MAX Offers Greatest Range Capability

Fonte: https://www.boeing.com/commercial/737max/by-design/#/range-charts
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Attributi di un aeroporto hub:
  - Posizione centrale rispetto al mercato da servire.
  - Alta capacità del sistema di piste (onda di arrivi seguita
  da onde di partenze in un ristretto periodo temporale).
   - Alta capacità del terminale: per eseguire scambi
   efficienti di passeggeri e bagagli (in un ristretto periodo
   temporale).
    - Alta domanda da e per “hub”: al fine di aumentare
    la frequenza e riempire i voli.

   - Disponibilità di una compagnia ad eseguire l”hub-and-
   spoke” sul dato aeroporto.
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   58
Aeroporto di Atlanta

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Aeroporto di Atlanta: l’ aerostazione

                                        60
Airport hubs can take a variety of forms. Doganis and Dennis
(“Lessons in hubbing”, Airline Business, March, 1989,42-45)
separate hubs into “hourglass” and “hinterland” hubs (Figure 1). The
former is operated with flights from one region to points broadly in
the opposite direction. A hinterland hub feeds short-haul connecting
traffic to long-haul, often international, flights. The hourglass hub
operation tends to use aircraft all of a similar size,whereas the
hinterland hub has aircraft of mixed sizes.

                                                                    61
Onda ideale
M    c
         : tempo minimo di connessione fra voli continentali. Per esempio: 40 minuti.
M i : tempo minimo di connessione fra un volo intercontinentale ed uno continentale
     ( e viceversa). Per esempio: 50 minuti.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   62
Tc : tempo massimo di connessione accettabile fra due voli continentali. Per
      esempio: 120 minuti.
   Ti : tempo massimo di connessione accettabile fra un volo intercontinentale ed uno
      continentale (e viceversa). Per esempio: 180 minuti.

  Ai margini dell’onda ho solo i voli intercontinentali.
  Poi ho una fascia in cui si sovrappongono gli
  intercontinentali ed i continentali. Poi arrivano solo i
  continentali. Per un certo periodo tutti gli aerei stanno a
  terra. Poi ripartono per i primi i continentali. Poi ho
  una sovrapposizione di continentali e intercontinentali,
  infine solo intercontinentali.
  Secondo l’onda ideale qualsiasi passeggero in arrivo
  deve potere sfruttare qualsiasi volo in partenza.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   63
I tempi di connessione minimo e massimo fra due voli
  intercontinentali risultano:
   M = 2M i − M c                          T = 2Ti − Tc

 In realtà non riesco praticamente mai a fare un’onda
 ideale. Le compagnie sono indotte a fare voli fuori onda
 per: vincoli di capacità aeroportuale, presenza di un forte
 traffico da e per l’”hub” anche nei periodi temporali fuori
 onda, necessità di aumentare la produttività giornaliera
 degli aeromobili ( gli “spokes” non sono tutti alla stessa
 distanza, quindi gli aeromobili ritornano all’”hub” in
 tempi diversi).

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   64
Livello di qualità della connessione
             Tempo massimo di

                                                                                                        Fonte: Bootsma P.D.,”Airline Flight Schedule Development”,
           connessione accettabile
            per i passeggeri (min)
                                                 Eccellente      Buono            Scarso

                              Continentale-
                                                     90            120               180
                              Continentale
      Tipo di connessione

                              Continentale-
                                                    120            180               300
                            Intercontinentale

                                                                                                        PhD Thesis, 1997.
                            Intercontinentale-
                                                    120            240               720
                            Intercontinentale

    Tempo di connessione e livello di qualità della
    connessione.
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20                                                     65
Potenza
dell’Hubbing…

            66
“Peso” del trasporto aereo delle merci sul totale del
                 trasporto aereo
In 2016, airlines worldwide carried around 3.8 billion
passengers annually, logging 7.1 trillion revenue
passenger-kilometres (RPKs).
Fifty-three million tonnes of
freight were transported by air, reaching 205 billion freight
tonne-kilometres (FTKs).
Fonte: Aviation Benefit 2017, pag.14; https://www.icao.int/sustainability/Documents/AVIATION-BENEFITS-2017-
web.pdf

Considerando un passeggero + bagalio = 100kg, ossia 10
passeggeri = 1ton
                                             Percentuale del traffico merci
    205
            = 22,4%                          rispetto al totale del traffico
  710 + 205
                                             aereo (espresso in tonnellate-km).                               67
Tassi di crescita del trasporto aereo delle merci e del
                   trasporto aereo passeggeri
Il tasso di crescita della domanda di trasporto aereo delle merci è
risultato in passato superiore a quello dei passeggeri:
  Negli anni 80:                7,2% per le merci; 5,6% per i passeggeri.
  Negli anni 90:                7,7 % per le merci; 4,8% per i passeggeri.
   Dal 2000 al 2007 i due tassi (medi) di crescita sono risultati
   all’incirca uguali: 4,2 % per le merci; 4,4% per i passeggeri.

   Dal 2007 si è verificata un’ inversione di tendenza con il tasso
   di crescita del trasporto passeggeri, generalmente, superiore a
   quello del trasporto merci.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   68
Passeggeri trasportati

Fonte: https://www.statista.com/topics/1707/air-transportation/
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   69
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   70
Le previsioni (Boeing) per il futuro sono comunque molto elevate per
entrambi le tipologie !

Nei prossimi 20 anni (2019-2038) si aspetta un tasso di crescita,
medio: del 4,6% per i passeggeri (passenger-kms) e del 4,2% per le
merci (tonne-kms) (Fonte: Randy Tinset, Boeing, “Building the Future Together”,
Commercial Market Outlook 2019-2018, 17 June 2019)

Comunque il tasso previsto per le merci è inferiore a quello previsto
per i passeggeri.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   71
Trasporto aereo merci, rispetto al trasporto merci con
altri modi di trasporto.
Da un punto di vista delle tonnellate trasportate ha un peso
trascurabile. Per quanto riguarda il valore è tutt’altro che trascurabile:
circa il 35% (fonte IATA, forse un po’ esagerata (idea mia,), ma
confermata: Tony Tyler, CEO IATA – World Cargo Symposium –
Kuala Lumpur, Marzo 2012 ).
Anche fonti italiane riportano dati simili
  “Per quanto riguarda le esportazioni, sebbene in Italia oggi
  si scambi per via aerea solo il 2% circa del volume delle
  merci, rispetto al totale trasportato, questa è la parte più
  consistente per valore, di cui rappresenta il 40%.”
(Fonte: Giovanni Costantini – Cargo Manager SEA – Aeroporti di Milano L’aeroporto di Malpensa: piattaforma logistica per il Cargo
aereo italiano Intermodalità e logistica: il Nord-Ovest piattaforma fra Italia ed Europa - Fare sistema per crescere, Genova 20 giugno 2013)

Considerando il valore delle merci trasportate, il trasporto aereo delle
merci è senz’altro importante.                                                                                                             72
Il trasporto aereo delle merci riguarda solo alcune
 categorie merceologiche:
1) beni deperibili (ortaggi, frutta, fiori, pesce fresco…);
2) beni ad alto rapporto valore/peso (vestiti di alta moda, lenti,
microchips
3) beni di altissimo valore (pietre preziose, gioielli, opere d’arte…),
hanno anche essi un alto rapporto valore/peso ed inoltre hanno bisogno
di un trasporto rapido e sicuro per minimizzare il rischio di furto e
danneggiamento;
4) posta e colli espressi (con consegna a tempo definito).
5) Inoltre il trasporto aereo è comunemente utilizzato anche per
trasporti di emergenza di beni particolarmente urgenti (medicine, pezzi
di ricambio per macchinari industriali, …) e di beni comuni in
situazioni di precarietà, come per il trasporto di alcune merci verso i
paesi del Terzo Mondo o nel caso di calamità naturali, guerre, o altri
eventi, che rendano inopportuno o impossibile l’utilizzo dei modi di
trasporto terrestri.                                                 73
Tipo di operatori del cargo aereo:
1) “Combination Carrier” (“conventional scheduled airlines”
   Lufthansa, Air France, British Airways….) sono compagnie aeree
   che trasportano sia passeggeri, sia merci.
  Esse trasportano le merci in tre differenti modi:
   - Nella stiva (“freight hold”) dei loro aerei passeggeri.

   - Con aerei “all cargo”
   - Con aerei combi (generalmente del tipo “wide body”): una
   parte del ponte principale, oltre la stiva (“freight hold”, “belly-
   hold”), è usata per il trasporto di merce.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   74
Fonte: Fabiani C.”Il trasporto aereo di merci:il
                                                                      ruolo degli integrators e degli aeroporti
                                                                      regionali”. Tesi in Economia e Legislazione dei
                                                                      Sistemi Logistici”, Univ. di Pisa, 2011, Polo
                                                                      Sistemi Logistici di Livorno (Foto tratta dal sito:
                                                                      http://pichars.org/F1T7p)

                                                                                             Sezione della
                                                                                             fusoliera di un
                                                                                             Airbus A300

Veduta interna di un
Boeing 747-8 F

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20            75
Boeing 747 Combi

Fonte: http://www.atlanticskies.com/images/747combi.gif

                                              Fonte: http://www.atlanticskies.com/images/747combi.gif

                                                                                                        76
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2) “All Cargo carrier” . Sono compagnie aeree che operano solo nel
 settore merci. In passato erano più numerose ( per esempio una
 famosa era la “Flying Tiger”), ma molte sono scomparse o sono state
 assorbite. Le più famosa è la “Cargolux” (sede in Lussemburgo) .
 Altre sono: “Air Bridge” (russa), “Polar Air Cargo” (USA),“Nippon
 Cargo Airlines“, “Air Hong Kong”, “Kalitta Air”.

 Queste compagnie fanno sia voli di tipo “scheduled”, sia di tipo
 “charter”.
 Alcune “Combination Carrier”, come Lufthansa, hanno sviluppato
 delle loro compagnie “all cargo”: “Lufthansa Cargo”. Queste hanno:
 un loro bilancio, loro aerei, loro piloti; inoltre queste compagnie
 pagano la “compagnia madre” per avere il trasporto di merci nelle
 stive degli aerei passeggeri della compagnia madre. Si tratta perciò
 di compagnie simili a quelle “all cargo”, o che si possono vedere
 come di tipo intermedio ai due tipi precedenti.
Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   77
3) Il terzo gruppo è quello che rappresenta il settore più dinamico e
 innovativo degli ultimi decenni nel trasporto aereo delle merci: i
 cosiddetti “integrators”.
 Al contrario delle precedenti compagnie, che sono dedicate al solo
 trasporto aereo, ossia trasporto da aeroporto ad aeroporto, gli
 “integrators” offrono un servizio “porta a porta”. Essi hanno una
 loro flotta, oltre che di aerei, di mezzi stradali con i quali fanno la
 raccolta delle merci in partenza e la distribuzione delle merci in
 arrivo presso il cliente . Essi hanno “impiantato” una “door-to-door
 logistic chain” interamente da loro controllata.
  In particolare offrono un servizio caratterizzato da prefissati tempi di
  consegna (secondo i quali variano in modo marcato le tariffe) e da
  notevole affidabilità del servizio.
  I più famosi “integrators” sono la “Federal Express (FedEx)” e la
  “United Parcel Service (UPS)”.

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   78
In Europa c’è la DHL che negli ultimi anni ha avuto una forte
espansione e TNT (che è stata acquistata da FedEx).

Gli “integrators” nascono agli inizi degli anni 70 con la FedEx che
offre, sul mercato interno degli Stati Uniti, un nuovo servizio
caratterizzato da:
   ● trasporto veloce e rapida movimentazione di pacchi di
   dimensione contenute.

  ● il servizio è “porta a porta” senza intermediari.

   La FedEx è importante, storicamente, nel campo dell’evoluzione
   del trasporto aereo anche perché ha “inventato” l’”hubbing” (nella
   versione “effective hubbing”).

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Gli aerei della FedEx arrivavano nell’Hub di Memphis ad onde e
   stavano contemporaneamente a terra per circa un’ora, durante la
   quale venivano smistati i pacchi, quindi ritornavano all’aeroporto
   “spoke” di partenza con un volo di circa due ore . Questo modo di
   operare permetteva la distribuzioni di pacchi espresso su tutto il
   territorio degli Stati Uniti nel giro di una notte.
   Sia la raccolta dei pacchi, sia la loro consegna, alla porta del
   cliente, erano effettuate (e sono effettuate) tramite dei furgoni della
   stessa FedEx.
   La velocità del servizio e l’affidabilità (arrivo in tempi predefiniti)
   erano ( e sono) le caratteristiche tipiche del servizio offerto dagli
   “integrators”.
  Le classi tariffarie dipendevano (e dipendono) soprattutto dal tempo
  garantito di consegna: questo poteva avvenire il giorno dopo, entro
  una certa ora, oppure, per esempio, entro due giorni lavorativi.
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Gli spedizionieri, ed ogni altro intermediario, viene, operando in
  questo modo, tagliato fuori.

  La crescita del traffico degli “integrators” è stata più forte di quella
  del trasporto aereo merci tradizionale. Nel tempo inoltre gli
  “integrators” hanno teso sempre di più a trattare partite di merce più
  grandi dei semplici pacchi postali .

Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   81
Fonte: Air Cargo World, https://aircargoworld.com/allposts/the
                        https://aircargoworld.com/allposts/the-freight-50-list-
for-2018/ (accesso dicembre 2019)

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Lupi M., "Tecnica dei Trasporti Terrestri, Marittimi e Aerei", Scuola di Ingegneria, Univ. di Pisa, A.A. 2019-20   84
Fonte: https://www.statista.com/topics/1707/air-transportation/
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