CAPITOLO QUINTO Intervento sull’incrocio viale Petrarca – via Masini (nodo 7)

CAPITOLO QUINTO

Intervento sull’incrocio viale Petrarca – via Masini (nodo 7)

5.1 VERIFICA DELL’INTERSEZIONE ALLO STATO ATTUALE

Una volta rilevato lo stato attuale dei principali nodi stradali disposti lungo la S.S. 67, si è preso in esame una di queste intersezioni semaforiche, nello specifico il nodo 7, ovvero l’incrocio individuato da viale Petrarca e da via Masini, al fine di valutarne il relativo livello di servizio (Level of service, LOS).

Tra i motivi che ci hanno spinto ad analizzare più in dettaglio questa intersezione senza dubbio è da annoverare la sua collocazione: infatti il nodo, disposto sul lato est della città, attualmente costituisce un passaggio obbligato per coloro che intendono accedere alla città od uscire da essa, avendo tra l’altro nelle vicinanze lo svincolo “Empoli est” della S.G.C. Fi – Pi – Li; e quindi è interessato da traffico sostenuto, talvolta in buona parte composto di veicoli pesanti.

Per la determinazione dell’attuale livello di servizio del nodo abbiamo impiegato la procedura di calcolo proposta dal software HCS-3, illustrata in dettaglio nel capitolo terzo.

Dopo aver introdotto nel modulo di input del software i dati necessari a caratterizzare la geometria dell’intersezione (numero e larghezza delle corsie presenti, pendenza dell’accesso, esistenza di corsie esclusive per le svolte…), i volumi orari (assumendo un fattore dell’ora di punta pari a PHF=0.89), le condizioni di traffico (tipo di arrivi dei plotoni, percentuale dei veicoli pesanti, numero dei pedoni che attraversano i vari rami, numero delle eventuali manovre di parcheggio e fermate di autobus…), ed il relativo piano semaforico (schema delle fasi, durata del ciclo e dei tempi di verde delle varie fasi), il programma ha rilasciato come risultati quelli riassunti nelle seguenti tabelle:

Delay (sec/veicolo)

LOS Delay dell’approccio (sec/veicolo) LOS dell’approccio sx 968.4 F via Masini lato est dr, dx 53.1 D 381.2 F via Masini lato ovest sx, dr, dx 185.5 F 185.5 F sx 44.9 D viale Petrarca lato nord _{dr, dx 93.3} F 90.5 F sx 47.8 D viale Petrarca lato sud _{dr, dx 87 F} 82.8 F

Delay dell’intersezione = 159.3 (sec/veicolo) LOS dell’intersezione = F

Flusso di saturazione, s, (veic/h) Rapporto g/C Capacità, c, (veic/h) sx 234 0.248 58 via Masini lato est _{dr, dx 1714 0.248 425} via Masini lato ovest sx, dr, dx 1407 0.248 349 sx 1604 0.176 282 viale Petrarca lato nord _{dr, dx 1848 0.408 754} sx 1537 0.176 271 viale Petrarca lato sud _{dr, dx 1744 0.408 712}

Flusso attuale, v, (veic/h) Rapporto v/c Rapporto v/s sx 171 2.95 * 0.73 via Masini lato est _{dr, dx 306 0.72 0.18} via Masini lato ovest sx, dr, dx 440 1.26 0.31 sx 49 0.17 0.03 viale Petrarca lato nord _{dr, dx 773 1.03 * 0.42} sx 85 0.31 * 0.06 viale Petrarca lato sud _{dr, dx 710 1.00 0.41}

Nella tabella precedente i gruppi critici di corsie di ogni fase, ovvero quei gruppi caratterizzati in ciascuna fase dal più alto rapporto di flusso v/s, sono evidenziati e contrassegnati da un asterisco “*”.

L’indice di carico dell’intera intersezione, definito come la somma degli indici di carico critici delle varie fasi, vale 1.20; mentre il grado di saturazione dell’intersezione è pari a X = 1.45.

Inoltre nel nodo si registra un perditempo complessivo L = 21s.

I fogli di lavoro elaborati dal software, che hanno portato a questi risultati nello studio dello stato attuale dell’intersezione suddetta, sono riportati tutti in Appendice. Sulla base dei risultati teorici ottenuti, la situazione di viabilità nell’intersezione esaminata risulta essere estremamente inefficiente, in quanto abbiamo un livello di servizio F dovuto ad un ritardo complessivo nell’intersezione pari a circa 159s.

Occorre dire però che, sulla base delle osservazioni effettuate in loco, questa situazione non corrisponde in modo fedele alla realtà: infatti esiste una lieve discordanza, dovuta presumibilmente al fatto che la procedura HCS utilizzata per l’analisi dell’intersezione è una procedura americana elaborata sulla base delle caratteristiche delle reti di trasporto stradale statunitensi, le quali differiscono non

In sostanza si può affermare, che il modello teorico utilizzato approssima qualitativamente per eccesso la situazione reale: per rendere i risultati teorici più attinenti alla realtà, occorrerebbe applicare un fattore riduttivo di correzione, che è circa 0.9.

5.2 IPOTESI D’INTERVENTO

Per migliorare il livello di servizio dell’intersezione analizzata, e quindi ridurre i ritardi sofferti dagli utenti, è necessario effettuare congiuntamente due diversi tipi di interventi:

1. Variazione delle fasi e del ciclo semaforico: intervento teso alla riduzione del grado di saturazione dell’intersezione, grazie all’incremento di valore del fattore

C g

=

λ (rapporto tra la durata di verde effettivo di una fase e la durata

del ciclo).

2. Modifica della geometria dell’intersezione: intervento volto ad aumentare il flusso di saturazione s, e quindi ad incrementare la capacità c dell’intersezione stessa.

Per quanto riguarda la prima tipologia di intervento, in generale come primo passo per ottimizzare il funzionamento di una intersezione in termini di ciclo semaforico, si cerca di contenere i perditempo (L) attraverso la determinazione di una durata ottima del ciclo. Uno dei possibili metodi di ottimizzazione del ciclo è quello approssimato proposto da Webster, consistente nella determinazione del ciclo in funzione dei tempi di attesa: il tempo di via libera complessivamente disponibile, (C-L), viene ripartito tra le diverse fasi proporzionalmente al loro grado di saturazione.

Questo metodo, però, è applicabile soltanto in regime di sottosaturazione, cioè quando i flussi veicolari in arrivo ai singoli approcci, in una data unità di tempo, sono distanti rispetto ai relativi flussi di saturazione (ciò dipende dal fatto che l’ipotesi di arrivi casuali, per cui risulta valido il modello di Webster, è verificata sostanzialmente per bassi valori dei flussi veicolari).

Nel nostro caso, il metodo di Webster non è utilizzabile, poiché l’intersezione esaminata risulta in regime di sovrasaturazione: essa presenta, infatti, un grado di saturazione complessivo, X, maggiore di 1.

Per cui, per ottimizzare il ciclo, è necessario intervenire nello schema di fasatura, riducendo il numero attuale delle fasi da tre a due ed adottando la tecnica del “leading green” (verde anticipato) per i veicoli che si trovano sul lato est di via Masini.

Ciò è giustificato dal fatto, che, allo stato attuale, su via Masini non abbiamo una corretta equilibratura tra le correnti che effettuano la svolta a sinistra (il numero dei veicoli che svoltano dal lato est di via Masini in direzione sud di viale Petrarca è di gran lunga più elevato rispetto a quello dei veicoli che svoltano dal lato ovest di via Masini in direzione nord di viale Petrarca) e la tecnica del “leading green”, che sostanzialmente divide una fase in due sottofasi, facendo scattare il verde prima per le svolte effettuate dal lato est di via Masini in direzione sud di viale Petrarca, rappresenta un’ottima soluzione, poiché permette di contenere i tempi di attesa rispetto ad un ciclo a tre fasi.

Per cui, facendo riferimento ai flussi veicolari e pedonali indicati nella Figura 4.7 a pag. 119 (Capitolo quarto), il nuovo piano di fasatura è compiutamente descritto nelle pagine seguenti.

EP

F G

CP (Schema delle fasi )

A B HP I LP D A ( fase 1 ) HP G B F EP I D CP LP

A ( fase 2a ) HP G B F EP I D CP LP A HP G B F EP I D CP LP ( fase 2b )

Riducendo il numero delle fasi, diminuisce in modo apprezzabile anche la durata del ciclo, che, relativamente alla fascia oraria 17.00-19.30 di un qualsiasi giorno della settimana escluso il giovedì, passa da un valore attuale di 125s ad un valore di 75s. Facendo riferimento all’ora di punta 18.30-19.30, la nuova temporizzazione per l’impianto semaforico in questione è riportata nella tabella seguente:

FASE 1 2a 2b ped ped ped ped

Flussi A+B+F+G D D+I CP EP HP LP

Red 0 35 43 0 43 0 43 Green 28 8 25 28 25 28 25 Yellow 5 - 5 5 5 5 5 All red 2 - 2 2 2 2 2 Red 40 - 0 40 0 40 0 Ciclo 75 - 75 75 75 75 75

Qui di seguito si riportano anche il diagramma dei tempi semaforici e le nuove posizioni delle lanterne.

DIAGRAMMA DEI TEMPI SEMAFORICI

0 10 20 30 40 50 60 70 80 A+B+F+G D I Cped Eped Hped Lped flussi tempi (s) red green yellow all red red

Lan ter na " E P " N U O VE POS IZ ION I D E LL E LANT ERN E Posiz ione L an te rna "A" L an te rn a "B" L an te rn a "D" L ante rna "C P "

2

1

3

4

Posizi o n e Lant ern a " A " Lan ter na " C P " La nt er na " B " Lant e rn a " D " (5'') (2'') Lant e rn a " H P " Lan ter na " F " La n te rna " E P " Lan ter na " G " La nt er na " I" L ante rna "L P "

5

₆

₇

Realizzando però esclusivamente questo tipo di intervento nell’intersezione suddetta, non si riesce a raggiungere un livello di servizio ottimale; è quindi necessario effettuare anche un altro tipo di intervento, consistente nell’apportare modifiche alla geometria dell’incrocio, in modo da incrementare la capacità dell’intersezione stessa. Un intervento di questo tipo è realizzabile, nel caso specifico, solo lungo viale Petrarca, che per le caratteristiche geometriche della carreggiata e le particolari condizioni degli edifici che si affacciano su di essa, si presta bene a variazioni della geometria. Questo viale, tra l’altro, è interessato da una percentuale di traffico maggiore rispetto a quella che transita su via Masini; quindi, per incrementare la capacità del nodo, si pensa bene di aumentare il valore del flusso di saturazione su viale Petrarca.

Ciò è possibile, aumentando il numero delle corsie e quindi la larghezza della carreggiata: attualmente, entrambi i rami di viale Petrarca in prossimità dell’intersezione sono caratterizzati da tre corsie, di cui due sono destinate ai veicoli entranti nel nodo (più specificatamente una è riservata ai veicoli che effettuano le manovre di attraversamento e di svolta a destra, mentre l’altra è esclusiva per i veicoli che intendono svoltare a sinistra) ed una è per i veicoli uscenti dal nodo. La nuova ipotesi, invece, prevede la realizzazione di una carreggiata composta di cinque corsie, di 3m ciascuna, per una larghezza complessiva di 15m: tre di esse sono destinate ai veicoli entranti nel nodo e consentono loro rispettivamente, una la manovra esclusiva di svolta a sinistra, una l’attraversamento e l’altra l’attraversamento e la svolta a destra; mentre le altre due corsie sono destinate ai veicoli uscenti dal nodo.

Per ottenere tutto questo è sufficiente allargare la carreggiata attuale (avente una larghezza di 14.40m) di soli 60 cm, su entrambi i rami di viale Petrarca per almeno 80 m a monte dell’intersezione, eliminando anche le corsie di sosta presenti, peraltro scarsamente utilizzate.

Nelle Figure 5.1 e 5.2 sono rappresentate, schematicamente, l’attuale configurazione geometrica e la nuova configurazione assunta dal nodo esaminato, in seguito alle modifiche apportate alla sua geometria.

W

E

N

Figura 5.1 – Rappresentazione schematica della geometria del nodo 7 (viale Petrarca – via Masini) allo stato attuale.

gura 5.2 – Rappresentazione schematica della geometria del nodo 7 (viale Petrarca – via Masini) v iale Petrarc a via Masini via Masini viale P etrarc a 3. 00 2.60 4. 30 4.00 4.00 pendenza 0% pendenza 0% pendenza 0% pendenza 0% 3.00 3.00 3.00 6.00 3.00 3.00 3.00 6.00

E

W

N

5.3 VERIFICA DELL’ INTERSEZIONE NELLA NUOVA IPOTESI PROGETTUALE

Intro e ai volumi orari

oti (si assume ancora un fattore dell’ora di punta pari a PHF=0.89) ed alle ducendo ora nel modulo di input del software HCS-3, insiem

n

condizioni di traffico presenti (tipo di arrivi dei plotoni, percentuale dei veicoli pesanti, numero dei pedoni che attraversano i vari rami…), i nuovi dati caratterizzanti la geometria dell’intersezione (numero e larghezza delle corsie) ed il piano semaforico (schema delle fasi, durata del ciclo e dei tempi di verde delle varie fasi), il programma rilascia come risultati quelli riassunti nelle seguenti tabelle:

Delay (sec/veicolo)

LOS Delay dell’approccio (sec/veicolo) LOS dell’approccio sx 40.3 D via Masi i n lato est _{dr, dx 15.1 B} 24.2 C via Masi ni lato ovest sx, dr, dx 32.2 C 32.2 C sx 21.3 C viale Petrarca lato nord _{dr, dx 28.7 C} 28.3 C sx 32.8 C viale Petrarca lato sud dr, dx 28.4 C 28.9 C

Flusso di saturazione, s, (veic/h) Rapporto g/C Capacità, c, (veic/h) sx 1952 0.453 228 via Masini lato est dr, dx 1714 0.453 777 via Masini lato ovest sx, dr, dx 1626 0.347 564 sx 472 0.387 183 viale Petrarca lato nord _{dr, dx 3221 0.387 1245} sx 405 0.387 157 viale Petrarca lato sud _{dr, dx 3041 0.387 1176} Flusso attuale, v, (veic/h) Rapporto v/c Rapporto v/s sx 171 0.75 * 0.05 pr.-0.24 sec. via Masini lato est _{dr, dx 306 0.39 0.18} via Masini lato ovest sx, dr, dx 440 0.78 * 0.27 sx 49 0.27 0.10 viale Petrarca lato nord _{dr, dx 773 0.62 * 0.24} sx 85 0.54 0.21 viale Petrarca lato sud dr, dx 710 0.60 0.23

Nella tabella precedente i gruppi critici di corsie di ogni fase, ovvero quei gruppi ratterizzati in ciascuna fase dal più alto rapporto di flusso v/s, sono evidenziati e

vale 0.56; mentre il grado di saturazione ca

contrassegnati da un asterisco “*”.

L’indice di carico dell’intera intersezione, definito come la somma degli indici di carico critici delle varie fasi,

Inoltre nel nodo si registra un perditempo complessivo L = 18s.

I fogli di lavoro elaborati dal software, che hanno condotto a questi risultati nello a, sono anche essi iportati tutti in Appendice.

al problema della congestione urbana del traffico, iguardante l’intersezione esaminata: infatti, realizzando i due tipi di interventi (uno

ella nuova ipotesi progettuale è previsto un tipo di intervento, volto a modificare la etrarca, in corrispondenza ell’intersezione con via Masini (Foto 5.1 e 5.2).

za complessiva di 15m (Figura 5.2). studio della proposta d’intervento per l’intersezione suddett

r

I risultati teorici ottenuti consentono di affermare, che la nuova ipotesi progettuale risulta un’ottima soluzione

r

riguardante il ciclo semaforico e l’altro agente sulla geometria dell’intersezione) precedentemente descritti, il nodo studiato passa da un livello di servizio scadente (F), dovuto ad un ritardo complessivo nell’intersezione di circa 159s, ad un buon livello di servizio (C), caratterizzato da un ritardo complessivo nell’intersezione pari a circa 28s, che definisce in tutti i rami dell’incrocio condizioni di flusso stabile, leggermente condizionato.

5.4 DUE DIVERSE SOLUZIONI DI PROGETTO

N

geometria della piattaforma stradale di viale P d

Nello specifico, è richiesto un allargamento della carreggiata e l’eliminazione delle corsie di sosta presenti, in modo da consentire l’aumento del numero delle corsie di marcia e quindi agevolare il deflusso veicolare.

L’obiettivo è quello di realizzare, su ciascun ramo di viale Petrarca, per un tratto di strada lungo 80m a monte dell’intersezione, una carreggiata composta da cinque corsie di marcia, di 3m ciascuna, per una larghez

Allo stato attuale, viale Petrarca, in prossimità dell’incrocio con via Masini, presenta su entrambi i rami una carreggiata larga 14.40m, fiancheggiata da due banchine di 0.50m e da due marciapiedi di 1.50m ciascuno (Figura 5.3).

Figura 5.3 – Sezione e pianta attuale della piattaforma stradale di viale Petrarca

Quindi per realizzare il nostro progetto, è necessario sottrarre 60cm agli elementi marginali della sede stradale, in modo da portare la carreggiata alla larghezza desiderata. Ed a questo proposito proponiamo due diverse soluzioni progettuali.

5.4.1 Prima soluzione

a prima soluzione prevede l’eliminazione del marciapiede su un lato di viale etrarca e la sua sostituzione con una banchina pavimentata in pietra spacco.

uesto intervento viene realizzato sul lato di viale Petrarca, su cui si affacciano solo zi) ed un distributore di carburante (Foto 5.3 e 5.4). L

P Q

abitazioni (non vi sono nego

Foto 5.1 – Viale Petrarca, lato nord.

Gli edifici, che hanno l’accesso principale su tale lato, non sono molto alti ed al massimo vi risiedono due famiglie; per cui questo lato della strada è interessato da

Foto 5.4 – Lato nord di viale Petrarca, su cui si prevede l’eliminazione del marciapiede.

Sull’altro lato della strada, invece, viene lasciato il marciapiede con la sua attuale larghezza (1.50m): si tratta di una scelta giustificata dal fatto, che su questo lato si affacciano edifici più alti, di tipo condominiale, abitati quindi da più famiglie, ed inoltre sono presenti alcuni negozi (negozio di ottica, di videonoleggio,…), che fungono da poli attrattivi (Foto 5.5 e5.6).

Per aumentare, però, la larghezza della carreggiata di viale Petrarca di 60 cm, è necessario, oltre alle modiche geometriche sopra descritte, ridurre la larghezza delle banchine laterali a 30cm.

La nuova configurazione assunta dalla piattaforma stradale di viale Petrarca, in prossimità dell’intersezione con via Masini, è rappresentata in Figura 5.4.

5.4.2 Seconda soluzione

Questa soluzione prevede, invece, il mantenimento della presenza del marciapiede (di larghezza pari a 1.50m) su entrambi i lati della strada.

L’ampliamento della carreggiata è ora reso possibile, spostando di 60cm le recinzioni degli edifici, posti su un lato di viale Petrarca (Foto 5.7 e 5.8).

Nello specifico, tale intervento viene realizzato sul lato della strada, su cui si affacciano gli edifici più alti ed i negozi, in quanto tra le costruzioni e le rispettive recinzioni esiste una distanza minima di 4.60m. Riducendo quindi tale distanza di 60cm, rimane pur sempre un franco adeguato.

La nuova configurazione assunta dalla piattaforma stradale di viale Petrarca, in prossimità dell’intersezione con via Masini, è ora rappresentata in Figura 5.5.

Foto 5.8 – Lato nord di viale Petrarca, su cui vengono spostate le recinzioni.

Occorre precisare, però, che questa soluzione progettuale risulta più onerosa rispetto alla prima (abbiamo infatti costi maggiori, dovuti all’abbattimento ed alla ricostruzione delle opere di delimitazione), ed inoltre esiste una forte probabilità che incontri il dissenso dei cittadini residenti, che si vedono espropriare un pezzo di terreno (anche se si tratta di soli 60cm).

5.5 CONFRONTO FRA STATO ATTUALE E PROPOSTA D’INTERVENTO

Per migliorare la prestazione del nodo esaminato, quindi, è necessario effettuare sia interventi atti a modificare il ciclo e la ripartizione di verde dello stato attuale, sia interventi volti ad incrementare la capacità dell’intersezione.

Solo in questo modo si ottiene un ottimo risultato, con una riduzione consistente del ritardo ed un netto miglioramento del livello di servizio dell’intersezione.

Il risultato ottenuto è rilevabile chiaramente, mettendo a confronto lo stato attuale con la soluzione ipotizzata.

Delay per gruppo di corsie (s) LOS per gruppo di corsie

STATO ATTUALE SOLUZIONE IPOTIZZATA STATO ATTUALE SOLUZIONE IPOTIZZATA sx 968.4 40.3 F D Via Masini lato est dr, dx 53.1 15.1 D B Via Masini lato ovest sx, dr,dx 185.5 32.2 F C sx 44.9 21.3 D C Viale Petrarca lato nord dr, dx 93.3 28.7 F C sx 47.8 32.8 D C Viale Petrarca lato sud dr, dx 87 28.4 F C

Delay per approccio (s) LOS per approccio STATO ATTUALE SOLUZIONE IPOTIZZATA STATO ATTUALE SOLUZIONE IPOTIZZATA Via Masini lato est 381.2 24.2 F C Via Masini lato ovest 185.5 32.2 F C Viale Petrarca lato nord 90.5 28.3 F C Viale Petrarca lato sud 82.8 28.9 F C

STATO ATTUALE SOLUZIONE IPOTIZZATA

Durata del ciclo (s) 125 75

Perditempo totale, L (s) 21 18

Delay dell’intersezione (s) 159.3 28.4

LOS dell’intersezio e n F C

DELAY DELL'INTERSEZIONE

0 20 40 60 80 100 120 140 160

nodo 7