A me copila senza errori il tuo sorgente arricchito da una equazione
`
% !TEX encoding = UTF-8 Unicode
% !TEX TS-program = XeLaTeX
\documentclass[12pt,twoside]{report}
\usepackage{xltxtra}
\setmainfont[Mapping=tex-text]{Candara}
\usepackage[italian]{babel}
\usepackage{titlesec}
\titleformat{\chapter}[display]{\LARGE \bfseries} {Capitolo \thechapter}{0pt}{\Huge}
\usepackage{indentfirst}
\usepackage{setspace}
\onehalfspacing
\usepackage{fancyhdr}
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\usepackage{amsmath}
\usepackage[math-style=TeX]{unicode-math}
\setmathfont{XITS Math}
\begin{document}
\chapter{I modelli di traffico}
Bla bla bla.
\begin{equation}
x_{1,2} =
\begin{cases}
\dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 – 4ac}}{2a} & \textup{se } b^2 – 4ac > 0\\[1ex]
\dfrac{-b}{2a} & \textup{se } b^2 – 4ac = 0\\[1ex]
\dfrac{-b \pm \mathrm{i}\sqrt{4ac – b^2}}{2a} & \textup{se } b^2 – 4ac < 0
\end{cases}
\end{equation}
\end{document}
`
Ma mostra anche che il font Candara per il testo può andare bene per un volantino pubblicitario, non per un testo che contenga della matematica.
Il comando \textup sostituisce \text di amsmath, che scrive ciascuna parola nel verso giusto, ma poi me le allinea all'indietro, spazi compresi. È un bug che ho già segnalato, ma è talmente facile da aggirare che forse nemmeno il gruppo che si occupa di XeTeX se ne occupa.