Pillole di Kanban applicato: la gestione delle congestioni autostradali in Svizzera

Per recarmi in Svizzera a svolgere alcuni corsi di formazione devo percorrere una delle tratte autostradali credo più congestionate al mondo, tra la frontiera italiana di Como e Lugano Nord. La tratta complessiva che devo percorrere da casa al centro di formazione è lunga 85 km e richiede approssimativamente due ore per essere percorsa, sia all’andata al mattino che al ritorno alla sera. L’andamento del traffico non è costante, anche se si tratta di un fenomeno che può essere studiato e che è statisticamente prevedibile perché segue una distribuzione gaussiana. Si tratta di una tipica situazione che si può gestire con un sistema Kanban per garantire la puntualità del trainer in aula e infatti finora non ho mai iniziato un corso in ritardo. Grazie anche agli svizzeri che gestiscono le congestioni autostradali utilizzando gli stessi concetti che stanno alla base di Kanban.

La tratta autostradale svizzera, che si snoda in un fondo valle tra le montagne, risulta la parte più problematica e congestionata. Ho notato però che gli svizzeri gestiscono il traffico autostradale di quella tratta super congestionata utilizzando un sistema basato sulla teoria dei vincoli, quindi applicando gli stessi principi che hanno ispirato Anderson nella messa a punto del metodo Kanban. Vediamo come.

Il vincolo sta nel collo di bottiglia

Alla base del ragionamento c’è la constatazione che un sistema di flusso, come è anche un’autostrada, è vincolato dal suo collo di bottiglia. Se in autostrada ci sono delle strozzature o dei punti particolarmente congestionati, la quantità di mezzi oraria che può percorrere l’autostrada (che in Kanban chiamiamo Throughput) sarà limitata dal più lento di tali strozzature e punti congestionati. Se noi riusciamo in qualche modo a far fluire il traffico alla stessa velocità del collo di bottiglia, il flusso si stabilizza e poi possiamo provare ad accelerarlo, aumentando il throughput e diminuendo il tempo di percorrenza di ciascun mezzo. Concetto intuitivo in teoria, un po’ meno in pratica perché si tratta di andare piano per essere più veloci.

La legge di Little

L’altro concetto che ci aiuta è la Legge di Little, che si può applicare solo in presenza di sistemi con distribuzione statistica gaussiana (e il traffico in autostrada lo è), per cui si possono fare i calcoli utilizzando i valori medi come valori di riferimento. La Legge di Little è una funzione lineare che lega la quantità di elementi medi presenti in un sistema alla velocità di attraversamento media del sistema stesso.
La relazione è L = λ x W, dove L è il numero dei elementi mediamente presenti nel sistema (nel nostro caso i mezzi), λ è il tasso di arrivo medio, che si suppone costante (nel nostro caso quanti mezzi entrano in autostrada al minuto), e W è il tempo medio di attraversamento del sistema (nel nostro caso il tempo per percorrere la tratta autostradale). Facendo qualche semplice simulazione con la Legge di Little si può verificare facilmente come in un sistema si possa minimizzare la velocità di percorrenza (e di conseguenza massimizzare il throughput) se non lo si carica oltre il 65%-70% della sua capacità di carico massima teorica. In Kanban applichiamo questo mettendo dei limiti al WIP – Work In progress (lavoro in corso, nel nostro caso il numero di mezzi presenti sulla tratta autostradale). Concetto questo invece del tutto controintuitivo.

La soluzione del problema dell’autostrada

Mettere insieme questi due concetti per la gestione dell’autostrada significa fare come fanno gli svizzeri:

• utilizzare un semaforo per frenare il flusso a monte (tipicamente all’ingresso di una galleria prima del tratto congestionato)
• regolare tramite il semaforo l’accesso al sistema, evitando di caricare il sistema oltre il limite che tende a bloccarlo, limite che è determinato dal collo di bottiglia
• fare rispettare rigidamente il limite di velocità di 80 km/h per mantenere il flusso stabile

Così facendo il sistema si stabilizza e il risultato è sorprendente, perché dopo l’attesa per accedere al sistema (che mediamente non supera mai i 15′) si riesce comodamente a percorrere la tratta a 80km/h in circa mezz’ora, che sono abbastanza sicuro essere un tempo ottimizzato.

Di ritorno alla sera, terminata la tratta in territorio svizzero, si passa la frontiera e i flussi non sono più regolati, per cui si può osservare e anche provare a misurare la differenza. Per quanto riguarda la tratta italiana, soprattutto all’andata, il metodo Kanban lo ho applicato io in modo tale da assicurarmi di avere tempi di percorrenza prevedibili e affidabili, ma di questo parlerò in un altro articolo.