Riqualificazione funzionale di un’intersezione esistente

CIRCOLAZIONE

La verifica funzionale dello stato attuale dell’intersezione Via Lombardia-Via XX Settembre ha

evidenziato, come sopra riportato, livelli di servizio piuttosto gravosi, pertanto si è reso necessario

studiare degli interventi al fine di migliorare la qualità della circolazione.

Sono state considerate e analizzate tre soluzioni:

- Modifica geometrica

- Semaforizzazione

- Semaforizzazione parziale

5.1 MODIFICA GEOMETRICA

Con la prima soluzione è stata prevista una modifica geometrica per la strada secondaria Via

Lombardia.

Rispetto alla condizione attuale è stata prevista una corsia addizionale per la manovra 9.

Sul lato destro della careggiata di Via Lombardia, al fine di allargare la corsia e facilitare la manovra

di svolta a destra, è stata prevista la rimozione di due stalli di sosta.

19

Per la valutazione del livello di servizio di questa prima soluzione è stata utilizzata la stessa procedura

dell’HCM descritta sopra.

L’unica differenza rispetto allo scenario precedente ha riguardato il calcolo della capacità con corsia

condivisa in strada secondaria (c ).

SH

A seguito della modifica geometrica, infatti, la manovra 9 non è più inserita nel calcolo di questa

grandezza, ma si considerano solo i movimenti 7 e 8 poiché condividono la stessa corsia sulla strada

secondaria.

Si riporta di seguito il valore ottenuto. c (veic/h)

SH

262.73

È stato successivamente calcolato il ritardo medio (d ) ottenendo questa volta tre valori: il primo per

x

la manovra 1, il secondo per gli spostamenti 7 e 8 e il terzo per la manovra 9.

Manovra t (s) t (s) t (s) d (s)

s p perditempo x

1 2.446 0.100 5 7.55

7-8 13.702 9.717 5 28.42

9 6.220 4.702 5 15.92

Confrontando questi risultati con i range di valori forniti dall’HCM i livelli di servizio ottenuti sono

stati i seguenti: Manovra d (s) Livello di servizio

x

1 7.55 A

7-8 28.42 D

9 15.92 C

Mentre la lunghezza di coda media e la lunghezza al 95-esimo percentile sono risultate pari a:

Manovra Q (veic) Q (veic)

media,x 95,x

1 0.1 0.12

7-8 0.9 2.09

9 1.1 2.25

20

5.2 SEMAFORIZZATA

L’HCM propone una procedura di verifica funzionale anche per le intersezioni a raso semaforizzate.

Le ipotesi alla base di questa procedura sono le seguenti:

- Intersezione isolata

- Impianto a ciclo fisso

- Livello di servizio per ciascun movimento

- Non si considerano gli effetti di condizionamento veicolare che si verificano a valle degli accessi

I dati di ingresso sono le condizioni geometriche e le condizioni di traffico, ossia la matrice origine

destinazione.

Il primo passo della procedura prevede la scelta di un piano di fasatura che tiene conto di tutte le

manovre che hanno luogo nell’intersezione.

Per il caso in esame sono state scelte due fasi:

- Fase 1: manovre 7, 8 e 9

- Fase 2: manovre: 1, 2 e 5, 6 21

Una volta stabilito il piano di fasatura, si è proceduto al calcolo del tempo di interverde (Y) attraverso

la seguente formula:

- t = tempo di percezione e reazione (=1-1,5) [s]

pr

- V = velocità di approccio all’intersezione [m/s]

2

- a = decelerazione (= 2-2,5) [m/s ]

- L = massima lunghezza della traiettoria da percorrere per liberare l’area di conflitto

1

dell’intersezione [m]

- L = ingombro longitudinale medio del veicolo [m]

2

- V = velocità media che si percorre lungo la traiettoria L (= 5-10) [m/s]

m 1

I valori di L e V sono forniti tabellati dall’HCM, il primo in funzione del tipo di veicolo e il secondo

2 m

in base alla manovra. *

Una volta ottenuto il tempo di interverde è stato fissato il tempo costante di giallo (Y ) pari a 4

secondi. Quest’ultimo è la durata della fase di transizione tra il verde ed il rosso in cui i veicoli che

sopraggiungono possono arrestarsi in sicurezza.

Sottraendo tra loro questi due valori è stato poi calcolato il tempo di tutto rosso (AR), ossia il periodo

in cui tutti i semafori segnano il rosso. ∗

= −

22

Qui di seguito si riportano i valori ottenuti per entrambe le fasi.

Fase 1 2

Manovra t (s) V (m/s) a (m/s ) L (m) L (m) V (m/s)

pr 1 2 m

7 1.5 8.33 2 10 6 7

8 1.5 8.33 2 10 6 10

9 1.5 8.33 2 10 6 7

Y (s) Y* (s) AR (s)

1

12.14 4

11.43 4 8

12.14 4

Fase 2 2

Manovra t (s) V (m/s) a (m/s ) L (m) L (m) V (m/s)

pr 1 2 m

1 1.5 8.33 2 10 6 7

2 1.5 8.33 2 10 6 10

Y (s) Y* (s) AR (s)

2

12.14 4 8

11.43 4 2

Manovra t (s) V (m/s) a (m/s ) L (m) L (m) V (m/s)

pr 1 2 m

6 1.5 8.33 2 10 6 7

5 1.5 8.33 2 10 6 10

Y (s) Y* (s) AR (s)

2

12.14 4 8

11.43 4 23

Si è proceduto, successivamente, al calcolo del flusso di saturazione (s) facendo uso della formula

qui riportata.

- s = flusso di saturazione di base [1900 veic/h/corsia]

0

- N = numero di corsie per corrente [adim]

- f = coefficiente correttivo per la larghezza della corsia [adim]

w

- f = coefficiente correttivo per veicoli pesanti [adim]

HV

- f = coefficiente per la pendenza longitudinale [adim]

g

- f = coefficiente correttivo per l’attività di parcheggio [adim]

p

- f = coefficiente correttivo per le fermate dell’autobus [adim]

bb

- f = coefficiente correttivo per il tipo di area [adim]

a

- f = coefficiente correttivo per l’utilizzazione delle corsie [adim]

LU

- f = coefficiente correttivo per le svolte a sinistra [adim]

LT

- f = coefficiente correttivo per le svolte a destra [adim]

RT

- f = coefficiente correttivo per l’interferenza dei pedoni/ciclisti per le svolte a sinistra [adim]

Lpb

- f = coefficiente correttivo per l’interferenza dei pedoni/ciclisti per le svolte a destra [adim]

Rpb

Il coefficiente correttivo per la larghezza della corsia (f ) è stato calcolato con la seguente formula:

w

dove W è la larghezza della corsia in metri ed è stata fissata pari a 3,5.

Il coefficiente correttivo per i veicoli pesanti (f ) è stato calcolato attraverso il rapporto qui riscritto:

HV

con HV percentuale dei veicoli pesanti e E coefficiente di equivalenza per i veicoli pesanti pari a 2.

T 24

Il coefficiente correttivo per la pendenza longitudinale (f ) si è ricavato con la formula qui riportata:

g

G è la percentuale di pendenza longitudinale per corrente e per entrambe le fasi è risultata pari a 0.

fp, ossia il coefficiente correttivo per le attività di parcheggio, è stato calcolato con la seguente

formula:

dove N è il numero di corsie per corrente e nel caso in esame è pari a 1, mentre N è il numero di

m

manovre di parcheggio per ora e per corrente.

Per la fase 1 N è stato fissato pari a 2, mentre per la fase 2 pari a 4.

m

Il coefficiente correttivo per le fermate degli autobus (f ) si calcola di norma con la formula:

bb

Tuttavia è stato fissato pari ad 1 non essendoci fermate dell’autobus né su Via Lombardia né su Via

XX Settembre.

Il coefficiente correttivo per tipo di area (f ) è stato imposto pari a 0,9 ed è stato individuato tra quelli

a

fissati dall’HCM.

Essendo in presenza di corsie condivise il coefficiente correttivo per le svolte a sinistra (f ) è stato

LT

calcolato con la formula qui riportata:

con P frazione dei veicoli della corrente che svoltano a sinistra.

LT 25

Sempre considerando la presenza di corsie condivise il coefficiente correttivo per le svolte a destra

(f ) è stato ricavato con la formula:

RT

P è la frazione dei veicoli della corrente che svoltano a destra.

RT

Infine gli ultimi due coefficienti per la presenza di pedoni e ciclisti, f e f , sono stati ricavati

Lpb Rpb

sottraendo ad 1 il valore a.

Quest’ultimo è stato fissato pari a 0,05, ossia il valore fissato dall’HCM per basse portate pedonali di

attraversamento (100 ped/h).

Tutti i valori ottenuti, sia dei coefficienti sia del flusso di saturazione, sono qui riportati per entrambe

le fasi.

Fase 1 Fase 2 Manovra 5,6

Manovra 7,8,9 Manovra 1,2 s (v/h/c) 1900

s (v/h/c) 1900 s (v/h/c) 1900 0

0 0 N 1

N 1 N 1 f 0.989

f 0.989 f 0.989 w

w w f 0.959

f 0.963 f 0.977 HV

HV HV f 1

f 1 f 1 g

g g f 0.880

f 0.890 f 0.880 p

p p f 1

f 1 f 1 bb

bb bb f 0.9

f 0.9 f 0.9 a

a a f 1

f 1 f 1 LU

LU LU f 1.00

f 0.992 f 0.99 LT

LT LT f 0.93

f 0.896 f 1.00 RT

RT RT f 0.95

f 0.95 f 0.95 Lpb

Lpb Lpb f 0.95

f 0.95 f 0.95 Rpb

Rpb Rpb s (v/h/c) 1198.65

s (v/h/c) 1162.17 s (v/h/c) 1300.20 i

i i

26

A seguito del flusso di saturazione la procedura dell’HCM prevede il calcolo dell’indice di carico

(γ ).

i

È il rapporto tra il flusso di arrivo per una corrente e quello di saturazione.

=

Per le due fasi i valori ricavati sono stati i seguenti:

Fase 1 Fase 2

Manovra γ Manovra γ

Manovra γ

i i

i

0.047 0.046

0.044

7 6

1

0.047 0.053

0.188

8 5

2

0.215

9

Utilizzando successivamente i valori dei tempi di tutto rosso e dei perditempo (t ) di ogni fase e i

Li

valori massimi degli indici di carico nell’ambito della fase i-esima è stato calcolato il ciclo minimo

(C ).

min

La formula usata è stata la seguente:

Il perditempo (t ) è legato al tempo impiegato in fase di avviamento e arresto ed è stato fissato pari

Li

a 4 secondi.

Il ciclo minimo è risultato pari a 41 secondi. C (s)

min

41

27

Si è poi proceduto al calcolo del ciclo ottimo (C ) utilizzando la formula qui riportata:

ott

con X rapporto di saturazione critico pari a 0,85.

c

Il valore ottenuto è qui riportato. C (s)

ottimo

46

Quest’ultimo valore, insieme ai valori di portata delle singole correnti e al flusso di saturazione, è

stato inserito nella specifica formula per il calcolo del verde efficacie o effettivo (g ).

i

∑

=

Il verde efficacie è il tempo durante il quale i veicoli di una corrente attraversano la linea

dell’intersezione e, nel caso in esame, è stato ottenuto un valore per ogni fase.

Fase 1 Fase 2

g (s) g (s)

1 2

14 15

Sono stati successivamente ricavati il tempo di verde e il tempo di rosso sia per la fase 1 che per la

fase 2.

Il tempo di verde (G ) è il tempo di durata del verde semaforico espresso in secondi e calcolato con

i

la seguente formula: 28

Il tempo di rosso (R ) è la durata del