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Capitolo Settimo

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Academic year: 2021

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CAPITOLO SETTIMO

INTERSEZIONI

7.1 CONSIDERAZIONI GENERALI

Si definisce intersezione stradale (nodo) l’area individuata da tre o più tronchi stradali (archi) che convergono in uno stesso punto, nonché dai dispositivi e dagli apprestamenti atti a consentire ed agevolare le manovre per il passaggio da un tronco all’altro. Le intersezioni, costituiscono quindi punti critici del sistema viario per effetto delle interferenze che in esse si instaurano tra le diverse correnti di traffico. Si acuiscono pertanto, nel loro ambito, i problemi legati alla sicurezza e quelli relativi alla regolarità ed efficienza della circolazione. Con riferimento alla sicurezza è importante la localizzazione dell’incrocio: è necessario che esso sia ben visibile e chiaramente percepito dagli utenti ed è desiderabile che le strade si intersechino sotto angoli non troppo acuti. Nelle intersezioni a raso le manovre che possono avvenire si distinguono in manovre di convergenza, di divergenza e di intersezione. Per quanto riguarda la visibilità, è necessario che i veicoli che giungono all’incrocio e che si apprestano a compiere le manovre di attraversamento o di immissione possano reciprocamente vedersi, onde adeguare la loro condotta di guida nel rispetto dei modi di regolazione dell’incrocio stesso. Qualunque sia la manovra da compiere per seguire un determinato percorso, si verificano, quindi una o più interferenze tra correnti che rappresentano potenziali punti di collisione tra vicoli che vengono denominati punti di conflitto. Quando si progetta un’intersezione l’obbiettivo principale è cercare di ridurre questi punti di conflitto e di rendere facilmente interpretabili le manovre possibili, inducendo quindi gli utenti a tenere un corretto comportamento.

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7.2 INTERSEZIONI A ROTATORIA

La rotatoria è un tipo di sistemazione delle intersezioni a raso fra più strade, costituita da un anello stradale nel quale confluiscono i bracci dell’intersezione, il quale viene percorso dal flusso proveniente da ciascun braccio del tratto compreso fra la sezione di immissione di quest’ultimo e quella del braccio di uscita.

La definizione classica di rotatoria, mutuata dalla Normativa Francese, è la seguente: “ Incrocio costituito da un’area centrale inaccessibile, circondata da un anello percorribile in una sola direzione ed in senso antiorario dal traffico proveniente da più entrate, annunciato da specifiche indicazioni segnaletiche. Queste ultime indicano all’utenza l’immissione in una particolare intersezione dove vige la regola della precedenza ai veicoli che percorrono l’anello, qualunque sia il tipo di strada che si sta lasciando”.

Il nuovo Codice della Strada ed il D.P.R. 16 Dicembre 1992, n°495 non pongono ostacoli alla realizzazione di incroci a rotatoria che percorrono l’anello. In particolare l’art. n°7 del nuovo Codice della Strada recita: “ Nei centri abitati i Comuni possono, con ordinanza del Sindaco….. stabilire la precedenza su determinate strade, ovvero in una determinata intersezione, in relazione alla classificazione di cui all’art. n°2 e, quando l’intensità o la sicurezza lo richiedano, prescrivere ai conducenti, prima di immettersi su una determinata strada, l’obbligo di arrestarsi all’intersezione e di dare la precedenza a chi circola su quest’ultima”.

Questa nuova opportunità permette finalmente di superare il vecchio concetto di rotatoria con precedenza a destra o ai flussi provenienti dalle stradi principali, molto diffuso nel nostro Paese, e di uniformarsi alla pratica europea dove,

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Caratteristica distintiva delle rotatorie rispetto ad altri tipi di intersezione a raso è quella di non attribuire priorità ad alcuna delle strade che si intersecano: essa è pertanto particolarmente idonea in quelle situazioni in cui tali strade sono dello stesso livello gerarchico. Fra i vantaggi della sistemazione a rotatoria, che inducono generalmente a preferire tale scelta nella sistemazione (sia in termini di riqualificazione che di potenziamento) di un incrocio, si possono menzionare:

• La moderazione del traffico attraverso la responsabilizzazione dell’insieme degli automobilisti che vengono obbligati a dare precedenza ed a percorrere una traiettoria comportante una riduzione della velocità, tanto più forte quanto più la rotatoria è compatta; • Il miglioramento della sicurezza grazie sia all’eliminazione dei punti di

conflitto comportanti l’intersezione delle correnti veicolari, sia nella riduzione della velocità a cui si transita;

• La riduzione dei tempi di attesa, in quanto la rotatoria viene utilizzata in modo continuo;

• La riduzione delle emissioni sonore, dovuta ad un insieme di fattori: velocità inferiori, guida meno aggressiva che non richiede brusche frenate e improvvise accelerazioni o decelerazioni;

• La duttilità dell’inserimento nel tessuto urbano specialmente nel caso in cui si debbano raccordare alla rotatoria più rami di differente importanza.

• La flessibilità degli itinerari data dalla possibilità di inversione di marcia (manovra per lo più proibita negli incroci tradizionali);

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• La semplificazione della segnaletica verticale: di fronte alla massiccia presenza sulla scena urbana di segnali luminosi e segnaletica di direzione, la rotatoria consente l’installazione di una segnaletica più sobria e, in generale, maggiormente comprensibile.

Lo svantaggio di questo tipo di intersezioni risiede nel fatto di richiedere grande spazio e terreni pressoché pianeggianti. Altro limite rilevante è l’impossibilità e l’incapacità di potere essere potenziata in futuro per adeguarsi ai nuovi volumi di traffico.

La politica odierna privilegia queste intersezioni a scapito delle intersezioni lineari, in quanto queste ultime sono sede di incidenti spesso fatali. Sono le svolte a sinistra le manovre più rischiose, poiché oltre alla notevole differenza di velocità esistente tra chi svolta e chi prosegue diritto, il pericolo è rappresentato dal fatto che queste due manovre presentano punti di conflitto sotto angoli di 90 gradi. La rotatoria elimina di fatto questo rischio, poiché ad ogni ramo di entrata obbliga la svolta a destra; inoltre, essendo caratterizzate da velocità operative minori, portano ad incidenti meno frequenti e meno severi.

Sulla base delle precedenti considerazioni, nell’ambito di questo studio l’utilizzo del sistema a rotatoria è stato cospicuo: sono state inserite modificando, ove possibile e conveniente, alcune delle intersezioni esistenti delle strade secondarie e progettate ex novo nei punti di intersezione tra la viabilità di progetto e quella esistente. In tutto sono state inserite diciannove rotatorie.

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7.2.1 ELEMENTI GEOMETRICI DELLE ROTATORIE

Nella progettazione di una rotatoria è buona regola rispettare una serie di criteri che ne individuano la geometria:

• Raggio esterno, R ; E

• Raggio interno, R ; I

• Larghezza dell’anello di circolazione, b ;

• Raggi di curvatura dei bordi in corrispondenza delle entrate, R e 1 R3;

• Raggi di curvatura dei bordi in corrispondenza delle uscite, R e 2 R3

• Larghezza dell’ingresso, b ; I

• Larghezza di uscita, b ; E

• Distanza tra un ingresso e l’uscita successiva, misurata tra i vertici delle aiuole sui bracci, d ;

• Larghezza dell’isola spartitraffico, s ; • Lunghezza dell’isola spartitraffico, L ;

Per questi elementi si riporta di seguito il campo di variazione in cui sono più frequentemente compresi:

- Per quanto riguarda il raggio esterno, R , attualmente si cerca di E

evitare rotatorie con due corsie nell’anello, aventi diametro di dimensioni superiori ai 55÷60 m; laddove non diversamente specificato, all’interno del presente studio le rotatorie inserite rispettano tale limitazione.

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- Per la larghezza dell’anello, b , vengono suggeriti valori compresi fra un minimo di 7 m ed un massimo di 12 m. quest’ultimo è un valore da non superare poiché da studi effettuati si è visto che per valori maggiori di 12 m i veicoli si disporrebbero su troppe file, aumentando così le interferenze). Nelle rotatorie di progetto si sono utilizzati valori di b compresi tra i 7÷9 m, riservandosi di introdurre strisce longitudinali discontinue di separazione delle corsie lungo l’anello per

b ≥7 m (art. n°138 del Regolamento di Attuazione del Codice della

Strada).

- La larghezza dell’ingresso, b , è posta a 3,50÷4,00 m nel caso di I

ingressi ad una sola corsia, ovvero 7,00÷8,00 m per inglesi a due corsie. In questo modo si fornisce ai veicoli in attesa di immettersi nell’anello la possibilità di disporsi su più file, e quindi di sfruttare in modo più efficace i gap che si presentano nella corrente percorrente l’anello.

- La larghezza della corsia di uscita, b , consigliata e più E

frequentemente adottata p compresa tra 4,50÷5,00. la corsia di uscita è unica per evitare l’affiancamento di due veicoli, ma tale larghezza permette comunque l’uscita nel caso questa sia occupata da un veicolo in panne. In questo modo si evita l’autosaturazione della rotatoria. - Per i raggi di curvatura in entrata, R , si adottano valori compresi tra 1

15÷20 m. Come riportano le “ Norme sulle caratteristiche funzionali e geometriche delle intersezioni stradali”, il raggio della traiettoria

(7)

a 10÷15 m. quando possibile è sempre stato adottato un valore di

m 20 R1 = .

- Per i raggi di curvatura in uscita, R , si adottano valori compresi tra 2

20÷40 m. Le Norme prevedono che il raggio della traiettoria di uscita deve essere superiore al raggio della circonferenza dell’isola giratoria interna, garantendo comunque un valore minimo non inferiore a 15÷20 m.. in genere nel progetto delle rotatorie è stato adottato

m 30 25

R2 = ÷ .

- Per il raggio delle curve di raccordo, R3, tra il limite esterno della carreggiata iniziale con quello esterno della carreggiata finale è stato adottato un valore compreso tra 100÷250 m, a partire da dove inizia l’allargamento.

- La distanza d tra un ingresso e l’uscita successiva, misurata tra i vertici delle aiuole dei bracci, dovrebbe essere non minore di 20÷30 m.

- La larghezza s , dell’isola spartitraffico ha notevole influenza sulla capacità del braccio; le sue dimensioni dipendono dalla velocità del ramo di accesso e dal tipo di rotatoria: si passa quindi da valori minimi di 1.00÷2.50 m per le minirotatorie a valori compresi tra 4.00÷12.00 m per le rotatorie di maggiori dimensioni.

- La lunghezza L dell’isola spartitraffico è di norma pari a 5 volte il valore della larghezza s dell’isola stessa.

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Per facilitare la svolta dei mezzi pesanti, la corona centrale è stata delimitata da un cordolo sormontabile della larghezza di 2,00 m.

Ai fini di una corretta progettazione, inoltre, è importante il controllo della deflessione delle traiettorie in attraversamento del nodo, ed in particolare le traiettorie che interessano due rami opposti o adiacenti rispetto all’isola centrale. Essendo scopo primario delle rotatorie un controllo assoluto delle velocità all’interno dell’incrocio risulta esenziale che la geometria complessiva impedisca valori cinematici superiori ai limiti usualmente assunti a base di progetto, e cioè velocità massime di 40÷50 km/h per le manovre più dirette. Si definisce in particolare deflessione di una traiettoria il raggio dell’arco di cerchio che passa a 1,50 m dal bordo dell’isola centrale e a 2,00 m dal ciglio delle corsie di entrata e di uscita (Figura 7.1). tale raggio non deve superare i valori di 80÷100 m, cui corrispondono le usuali velocità di sicurezza nella gestione di una circolazione rotatoria.

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Nell’ambito del presente studio sono state realizzate rotatorie nelle quali il raggio di deflessione risulta abbondantemente al di sotto di valori massimi sopra riportati. In questo nodo le velocità di percorrenza dell’anello giratorio sono risultate molto contenute, nell’ordine dei 20÷30 km/h garantendo altresì una elevata sicurezza.

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7.2.2 PRINCIPI DI STIMA DELLA CAPACITA’

Si definisce capacità del braccio di una rotatoria il più piccolo valore del flusso sul braccio che determina la presenza permanente di veicoli in attesa di immettersi. Questo valore del flusso dipende evidentemente dal flusso che percorre l’anello, e quindi dall’insieme dei flussi in ingresso e in uscita da tutti i bracci della rotatoria. Non è pertanto possibile calcolare la capacità di un braccio se non è nota l’intera matrice M origine/destinazione della rotatoria, il cui generico elemento (i,j) rappresenta il flusso in ingresso dal braccio i che esce al braccio j, dalla quale si ricava la matrice di distribuzione N, il cui generico elemento (i,j) fornisce la frazione del flusso entrante da i che esce in j.

Per le rotatorie si hanno due diverse definizioni di capacità: la capacità semplice e la capacità totale. Questa valutazione può essere effettuata con diversi metodi, il metodo seguito in questo studio per verificare alcune delle rotatorie progettate è quello proposto dalla normativa francese. Questo metodo poggia su una campagna di osservazioni sperimentali svolta all’inizio degli anni Ottanta dal centro di ricerca SETRA; esso ha il pregio di fornire oltre al valore della capacità, anche altri elementi utili per la conoscenza del livello di servizio di una rotatoria. Il metodo francese di stima della capacità di un’entrata in rotatoria ha alla base le indagini condotte a partire dalla seconda metà degli anni ottanta dai CETE di Nantes, di Metz e di Rouenne ed elaborate dal centro SETRA. A differenza di altri metodi come quello del Kimber, il metodo SETRA fa intervenire nel calcolo della capacità, oltre al traffico che percorre l’anello in corrispondenza di una immissione, anche il traffico

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un traffico complessivo di disturbo, nel quale intervengono sia il flusso che percorre l’anello sia quello in uscita precedentemente definito.

Sia la capacità che i flussi sono espressi in autovetture equivalenti per ora (uvp/h), nell’omogeneizzazione dei flussi per i vari veicoli diversi dalle autovetture sono stati utilizzati dei coefficienti di equivalenza.

Indichiamo con SEP la larghezza dell’isola spartitraffico sul ramo, con ENT la larghezza dell’entrata misurata subito dietro il primo veicolo fermo davanti alla linea di “dare precedenza”, con ANN la larghezza dell’anello, mentre con QU e QC

individuano, rispettivamente il flusso uscente e quello circolante in corrispondenza dell’entrata (figura 7.2).

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La capacità dell’entrata Q , cioè il più piccolo valore del flusso veicolare E

che dà luogo alla permanente presenza di veicoli in attesa di immettersi in rotatoria, secondo il metodo francese è esprimibile in funzione delle caratteristiche geometriche e del traffico secondo una relazione del tipo:

(

U C

)

E f SEP,ENT,ANN,Q ,Q

Q = (7.1)

Il procedimento di calcolo si esplicita mediante i seguenti tre passi: 1. calcolo del traffico uscente equivalente *

U

Q in funzione di QU in (uvp/h) e di SEP (in metri):

(

)

15 SEP 15 Q Q* U U − = (7.2) Con Q* 0

U = quando SEP≥15 metri

2. calcolo del traffico complessivo di disturbo QG in base ai valori di QC,

di * U

Q , e della larghezza ANN dell’anello (in metri):

(

)

[

1 0.085 ANN 8

]

Q 3 2 Q Q * U C G ⎥⎦⋅ − ⋅ − ⎤ ⎢⎣ ⎡ + = (7.3)

3. Determinazione della capacità dell’entrata QC come:

(

1330 0.7 Q

)

[

1 0.1

(

ENT 3.5

)

]

(13)

Riguardo alla formula francese del SETRA si può notare come la variabile geometrica più rilevante risulti la larghezza ENT dell’entrata (misura presa a circa 6 m dalla linea di precedenza) come si può dedurre dalla relazione (7.4). Dalle (7.2) e (7.3) si rileva che la larghezza ANN dell’anello influisce sul valore della capacità attraverso la relazione che esso ha con l’azione di disturbo prodotta dal traffico che percorre l’anello. L’influenza del traffico in uscita sull’azione di disturbo è invece determinata dalla larghezza SEP dell’isola spartitraffico: tale influenza è nulla quando SEP≥15 metri. Si fa notare a tal punto come la larghezza delle isole spartitraffico e quelle dei bracci all’altezza delle immissioni determinino di fatto lo sviluppo della rotatoria e quindi il diametro dell’anello e siano legati alla forma della rotatoria.

Il metodo di calcolo della capacità fin qui esposto è stato messo a punto utilizzando i dati raccolti in una estesa campagna di indagini eseguite sia su rotatorie urbane che extraurbane. Per questo motivo si può ritenere che il metodo mostrato sia valido per entrambi i tipi di rotatorie.

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7.2.2.1 RISERVA DI CAPACITA’

La differenza tra la capacità dell’entrata Q ed il flusso in ingresso E Q è I

definita riserva di capacità RC dell’entrata:

I E

C Q Q

R = − (7.5)

In termini percentuali , si ha:

( )

I I E C Q Q Q % R = − (7.6)

La riserva di capacità permette di formulare un giudizio sul livello di funzionalità di una rotatoria e quindi di stimare gli effetti che l’intersezione avrà sui flussi veicolari. Nella tabella che segue sono riportate le condizioni di esercizio della rotatoria in funzione della riserva di capacità RC

( )

% .

Tabella 7.1 – livello di funzionalità di una rotatoria in funzione della riserva di capacità

Per la progettazione delle rotatorie, una buona riserva di capacità dovrebbe essere compresa tra il 25% e l’80% . Un valore non troppo elevato di RC su una entrata principale deve indurre a verificare se la sua larghezza non sia

RISERVA DI CAPACITA’ CONDIZIONI DI ESERCIZIO

% 30 RC > FLUIDA % 30 R % 15 < CSODDISFACENTE % 15 R % 0 < CALEATORIA % 0 RCCRITICA

(15)

Se tutte le entrate hanno una riserva di capacità molto elevata, si può arrivare talvolta a ridurre la larghezza dell’anello.

Se la riserva di capacità è esigua (dal 5% al 25%) occorrerà fare attenzione ai tempi di attesa e alle lunghezze delle code che potranno formarsi. Se invece RC

( )

% è inferiore al 5% (e a maggior ragione se essa è negativa) sono da temere gravi malfunzionamenti (continui fenomeni di congestione, blocco del deflusso veicolare); in questi casi sarà necessario adottare soluzioni tendenti a migliorare la capacità quali:

Š Allargamento delle entrate; Š Ampliamento dell’anello;

Š Aumento del raggio della rotatoria;

Š Creazione di una corsia diretta di svolta a destra.

Nel caso in cui questi accorgimenti risultassero non praticabili o insufficienti sarà necessario adottare un altro tipo di intersezione, anche non a raso.

(16)

7.2.3 CAPACITA’ SEMPLICE E CAPACITA’ TOTALE

Dalla formula della capacità di una entrata si possono calcolare due indici prestazionali di notevole interesse tecnico: la capacità semplice e la capacità totale della rotatoria.

Il primo indice , la capacità semplice, individua, rispetto ad un dato scenario di ripartizione dei flussi di traffico, quel valore di flusso massimo, che si può avere in entrata da ciascun ramo al momento che per uno di questi si ha l’inizio della congestione.

Il secondo indice prestazionale, la capacità totale, rappresenta, sempre rispetto a un dato scenario di ripartizione del traffico, la somma dei valori dei flussi entranti da ogni ramo e che simultaneamente determinano la congestione dei rami stessi.

Per una rotatoria a m rami di cui sono state definite le caratteristiche geometriche e sia M la sua matrice origine/destinazione tale che ρi j si a la frazione del flusso Q entrante dal braccio i ed uscente dal braccio j. I flussi Ei Q che Ci

transitano di fronte ai vari bracci i (con i che varia i =1,....,m) sono :

(

m,2 m,m1

)

e,m1

(

m 1,2 m 1,m 2

)

e,3 3,2 m , e i C Q .... Q ... ... Q Q = ρ + +ρ + ρ + +ρ + + ρ ……….. ……….. ……….. ……….. (7.7)

(

....

)

Q

(

...

)

... Q Q Q = ρ + +ρ + ρ + +ρ + + ρ

(17)

I flussi Q uscenti dai bracci sono: Ui 1 , m m , E 1 , 2 2 , E 1 , U Q ... Q Q = ρ + + ρ ……….. ……….. ……….. ……….. (7.8) m , 1 m 1 m , E m , 1 1 , E m , U Q ... Q Q = ρ + + ρ

Date le relazioni di capacità della formula (7.4), per le (7.7) e le (7.8) si possono allora scrivere m equazioni, una per ogni entrata, del tipo:

(

i Ci i CU

)

Ei

Ei

iQ C f δ Q ,δ Q

(18)

7.2.3.1 CAPACITA’ SEMPLICE

Avendo nota la matrice M =

[ ]

ρij della distribuzione percentuale del traffico fra i vari bracci di un dato vettore Q =

[ ]

QEi dei flussi in entrata, la formula di capacità dell’entrata, che nel nostro caso è la (6.4) per ognuna di esse, serve per calcolare la capacità semplice: si cerca infatti quel coefficiente moltiplicativo di tutti i flussi entranti nella rotatoria che porta per prima una entrata alla congestione.

Esso è il minore tra tutti i δi che risolvono le equazioni (7.9), avendo nello stesso tempo esplicitato CEimediante la (6.4):

(

1330 0.7 Q

)

[

1 0.1

(

ENT 3.5

)

]

C

QEi Ei i Gi

i = = − ⋅δ ⋅ + ⋅ −

δ

In cui si sostituiscono le QGi calcolate mediante le (7.3) attraverso le (7.7) e le (7.8).

Sia δ* =δj il minor moltiplicatore trovato, allora l’entrata j è la prima che

raggiunge la congestione nell’ipotesi che i flussi entranti aumentino uniformemente di

*

δ volte e la capacità semplice della rotatoria vale:

Ej *

S Q

(19)

7.2.3.2 CAPACITA’ TOTALE

La capacità totale della rotatoria rappresenta, per una data matrice di distribuzione percentuale dei flussi di traffico, una misura sintetica dell’attitudine limite della rotatoria a smaltire il traffico quando ad ognuno dei bracci sono presenti code.

La capacità totale è quindi CTCEi nell’ipotesi che le capacità CEidelle singole entrate si raggiungano simultaneamente e che, ai fini del calcolo, occorre appunto determinare.

Questo implica la soluzione di un sistema di tante equazioni e apri incognite

Ei

C quanti sono i bracci afferenti, che si ottiene dalla relazione funzionale capacità entrata/flussi entranti CEi = fi

(

QC,QG

)

scritta appunto per ogni entrata imponendo nelle (6.7) e (6.8) le condizioni QEi =CEi:

(

)

(

)

(

)

(

)

(

Cm Gm

)

m

(

E1 E2 Em 1

)

m Em Em 3 E 1 E 2 2 G 2 C 1 2 E Em 3 E 2 E 1 1 G 1 C 1 1 E C ... , C , C g Q , Q f C .... ... ... ... ... ... ... ... C ... , C , C g Q , Q f C C ... , C , C g Q , Q f C − = = = = = =

Per risolvere questo sistema si impiega il metodo di Gauss-Seidel. Il metodo è iterativo e, assegnato al primo passo un insieme di valori di partenza 1

Ei

C , ad ogni passo k genera i valori k 1

Ei

(20)

(

)

(

)

(

k

)

1 Em k 2 E k 1 E m 1 k Em k Em k 3 E k 1 E 2 1 k 2 E k Em k 3 E k 2 E 1 1 k 1 E C ... , C , C g C ... ... ... ... ... ... C ... , C , C g C C ... , C , C g C − + + + = = =

Il procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto piccolo, cioè quando è verificata la relazione: ε ≤ −

+ k Ei k Ei 1 k Ei C C C 4 1

La capacità totale C si ottiene infine come somma di tutte le capacità di T

entrata per gli m rami così determinate.

= Ei

T C

C

Il calcolo della capacità semplice e della capacità totale verrà svolto mediante foglio di calcolo appositamente realizzato allo scopo.

(21)

7.2.3.3 ALTRI INDICI PRESTAZIONALI

Le norme SETRA riportano poi due abachi (Figure 7. e 7. ) per il calcolo di altri indici prestazionali: il tempo medio di attesa, E , e la lunghezza di massima

[ ]

t

coda che non viene superata nel 99% dei casi, Lmax.

Questi indicatori sono forniti in funzione del traffico complessivo di disturbo QG (Q in figura) e di D *

E

Q essendo quest’ultimo il traffico entrante

equivalente riferito ad un ingresso di 3,5 m.

Figura 7.3 – Abaco Norme SETRA per la determinazione dei tempi medi di attesa alle

(22)

Figura 7.4 – Abaco Norme SETRA per la determinazione del numero massimo di veicoli

in coda che non viene superato nel 99% dei casi

Per quanto riguarda invece il livello di servizio, per le rotatorie, i manuali di capacità e di letteratura tecnica non forniscono criteri per la sua valutazione. Ciò dipende dalla non disponibilità per questo tipo di intersezioni, ad oggi, di indicazioni sui diversi livelli di accettabilità del ritardo da parte degli utenti al variare delle condizioni di circolazione.

(23)

Detto questo, il livello di servizio (LoS) verrà determinato in analogia dei tempi medi di attesa riportati nella seguente tabella, secondo quanto riportato dal Manuale HCM 2000 per le intersezioni non semaforizzate:

Tabella 7.2 – Livello di servizio intersezioni non semaforizzate secondo l’HCM 2000

LoS RITARDO MEDIO PER VEICOLO (sec/veic)

A 10 B 10 ÷15 C 15 ÷25 D 25 ÷35 E 35 ÷50 F >50

(24)

7.3 VERIFICA DELLE INTERSEZIONI A ROTATORIA

Si procede adesso alla verifica della capacità di alcune tra le rotatorie di progetto presenti sul tracciato; la scelta delle rotatorie è basata sulla tipologia di strada intersecata dalla viabilità di progetto, si analizzano in primo luogo le intersezioni con le strade statali , quindi quelle provinciali ed infine le rotatorie dedicate alla sola viabilità di progetto e al collegamento di questa con la rete esistente.

7.3.1 ROTATORIA R1

Localizzata in zona S.Anna all’intersezione semaforizzata tra la Via Luigi Einaudi a Sud, la sSS439 Sarzanese – Valdera i n direzione Est – Ovest, e Via Alcide De Gasperi, utilizzata come punto di partenza per il Tratto n°1 direttrice Nord-Ovest della proposta di progetto.

Q4U Q3U Q2U Q4E Q3E Q2E Q1U Q1E RAMO 3 Via Alcide De Gasperi dir. viabilità di progetto

RAMO 3 SS439 Sarzanese - valdera

dir. Versilia

RAMO 1 Via Luigi Einaudi dir. casello autostradale Lucca Ovest

Viale Europa

RAMO 2 SS439 Sarzanese - valdera dir. Lucca - Circonvallazione

(25)

Dall’analisi del modello si sono ottenuti i seguenti volumi di traffico espressi in autovetture equivalenti/ora (uvp/h) in entrata ed in uscita dal nodo considerato

RAMO INGRESSO USCITA

1 379,5 513,2

2 205,344 306,944

3 821,8 550,51

4 559,69 595,68

Da questi dati è possibile costruire la matrice O/D di distribuzione dei flussi in rotatoria mediante un procedimento iterativo in cui si ipotizza che i flussi in rotatoria si ripartiscano proporzionalmente ai valori di flusso entrante sui diversi rami: il processo iterativo termina nel momento in cui i valori dei flussi entranti e dei flussi uscenti dai vari rami, calcolati all’i-esimo passo, coincidono con buona approssimazione ai rispettivi valori effettivi.

MATRICE DI PARTENZA O/D 1 2 3 4 1 0,00 66,15 182,54 160,71 2 66,41 0,00 98,77 86,96 3 265,78 143,24 0,00 348,01 4 181,01 97,56 269,21 0,00

I calcoli del procedimento di iterazione della matrice O/D sono riportati in appendice, mentre di seguito è riportata la matrice finale corretta relativa ai dati di traffico del 2005.

(26)

MATRICE O/D AL 2005 - (uvp/h) OUT 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 58,24 176,32 144,94 379,50 2 51,70 0,00 84,32 69,32 205,34 3 285,42 153,73 0,00 382,65 821,80 4 176,58 95,12 287,99 0,00 559,69 ΣD 513,70 307,09 548,63 596,91 1966

La matrice O/D di distribuzione dei flussi riportata all’anno n-esimo si effettua considerando il tasso medio di incremento annuo del traffico pari a

% 15 , 1

i = per un periodo di tempo di 10 anni in cui si ipotizza essere realizzato e funzionante il progetto qui proposto e quindi calcolando il singolo elemento i-j della matrice con la seguente espressione.

(

)

n 2005 2005 j , i j , i X 1 0.0115 X = ⋅ + −

Per l’anno 2015 si ottiene quindi al seguente matrice:

MATRICE O/D AL 2015 - (uvp/h)

0 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 64,97 196,70 161,70 423,37 2 57,68 0,00 94,07 77,33 229,08 3 318,41 171,51 0,00 426,88 916,81 4 197,00 106,12 321,28 0,00 624,39 ΣD 573,09 342,59 612,06 665,92 2194

Per il calcolo della capacità si utilizza il procedimento di calcolo delle norme SETRA, descritto ampliamente nei paragrafi precedenti.

(27)

Matrice di distribuzione percentuale Pi,j 1 2 3 4 1 0,000 0,153 0,465 0,382 2 0,252 0,000 0,411 0,338 3 0,347 0,187 0,000 0,466 4 0,316 0,170 0,515 0,000 Parametri geometrici (m)

RAMO SEP ENT ANN

1 5,98 6,5 7

2 2,5 6,5 7

3 3,2 5 7

4 2,7 6,5 7

Vettore dei flussi entranti (uvp/h)

RAMO Qe

1 423,37 2 229,08 3 916,81 4 624,39

Vettore dei flussi uscenti equivalenti Q*u (uvp/h)

1 2 3 4

Qc 598,91 679,69 296,71 547,60

Qu 573,09 342,59 612,06 665,92

Q*u 344,62 285,49 481,49 546,50

Vettore dei flussi di disturbo Qg (uvp/h)

1 2 3 4

Qg 899 944 670 989

Vettore della capacità entrante Ce (uvp/h)

(28)

Riserva di capacità ai vari rami RC (%) 1 2 3 4 RC 53,52% 73,67% 7,39% 24,64% VALORE DI δ Y δi δmin 1 1,3 1 1,3926 2 1,3 2 1,5890 3 1,15 3 1,0502 4 1,3 4 1,1339 1,05

Il ramo n°3 è il primo ad entrare in congestione

Capacità semplice Cs (uvp/h)

1 2 3 4

Cs 444,65 240,59 962,87 655,77

Si calcola ora la capacità totale C espressa in (uvp/h), della rotatoria. Il T

calcolo è iterativo ed è sviluppato con il metodo di Gauss – Seidel. Tale procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto sufficientemente piccolo; in questo caso si assume ε =0,3%.

(29)

La capacità totale viene calcolata utilizzando un coefficiente moltiplicativo pari a 0,9 per riferirsi, anziché ad una situazione di simultanea congestione su tutti i rami, ad uno scenario in cui si presenta ad ogni entrata un livello di servizio D.

Sostanzialmente si calcola una capacità pratica totale.

k=1 k=2 k=3 k=4 k=5 Ce1,k+1 423,37 819,75 749,89 736,77 735,51 Ce2,k+1 229,08 454,79 429,80 429,70 430,09 Ce3,k+1 916,81 553,28 557,81 560,20 560,40 Ce4,k+1 624,39 839,51 859,00 859,81 859,75 Qc1,k+1 598,91 678,15 692,33 693,33 Qc2,k+1 1015,24 1066,78 1065,71 1065,05 Qc3,k+1 581,12 539,71 534,64 534,39 Qc4,k+1 410,17 406,30 407,55 407,76 Qu*1,k+1 344,62 343,68 344,54 345,18 Qu*2,k+1 336,18 301,04 302,83 303,15 Qu*3,k+1 699,27 752,74 755,80 755,79 Qu*4,k+1 594,35 567,27 564,04 563,83 TEST 0,66562954 0,0428933 0,0057347 0,00076254 % 3 , 0 =

ε FALSO FALSO FALSO VERO

CAPACITA' TOTALE PRATICA DELLA ROTATORIA - uvp/h -

Ctot 2586

ΣQe 2194

Vettore Capacità totale CT (uvp/h)

1 2 3 4

(30)

RAMO (uvp/h)Ce RC (%) CT (uvp/h) Ctot

53,52% Viale Luigi Einaudi 1 911

FLUIDA 736 73,67% SS439 direzione Lucca 2 870 FLUIDA 430 7,39% Viale Alcide de Gasperi – viabilità di progetto 3 990 ALEATORIA 560 24,64% SS439 direzione Versilia 4 829 SODDISFACENTE 860 2586

RAMO (uvp/h)Qg (uvp/h)Qe* Lmax99(Veic) Lmax100 (m) E(t) LOS

Viale Luigi Einaudi 1 899 275 4.8 28.80 6.5 A

SS439 direzione Lucca 2 944 149 4.5 27.00 5.25 A Viale Alcide de Gasperi – viabilità di progetto 3 670 596 8.3 49.60 11.5 B SS439 direzione Versilia 4 989 406 7.6 45.60 13 B

(31)

7.3.2 ROTATORIA R4

Localizzata in zona Campo delle Macchie all’intersezione tra la SP del morianese in direzione Nord – Sud e la viabilità di progetto in direzione Ovest – Est appartenente al Tratto n°1 direttrice Nord – Ovest; rappresenta il punto di arrivo del nuovo ponte di attraversamento del fiume Serchio previsto nell’attuale progetto a monte della zona urbana della città di Lucca

Q4U Q3U Q2U Q4E Q3E Q2E Q1U Q1E RAMO 3

SP del Morianese in direzione Nord verso il Ponte Carlo Alberto Dalla Chiesa

RAMO 3 Viabilità di progetto

in direzione Ovest

RAMO 1

SP del Morianese in direzione Sud verso l'incrocio con la SP per Camaiore

RAMO 2 Viabilità di progetto

in direzione Est

Figura 7.6 – Rappresentazione schematica della rotatoria R4

Dall’analisi del modello si sono ottenuti i seguenti volumi di traffico espressi in autovetture equivalenti/ora (uvp/h) in entrata ed in uscita dal nodo considerato

RAMO INGRESSO USCITA

1 422,95 539,16

2 700,16 1004,50

3 810,74 306,15

(32)

Da questi dati è possibile costruire la matrice O/D di distribuzione dei flussi in rotatoria mediante un procedimento iterativo in cui si ipotizza che i flussi in rotatoria si ripartiscano proporzionalmente ai valori di flusso entrante sui diversi rami: il processo iterativo termina nel momento in cui i valori dei flussi entranti e dei flussi uscenti dai vari rami, calcolati all’i-esimo passo, coincidono con buona approssimazione ai rispettivi valori effettivi.

MATRICE DI PARTENZA O/D 1 2 3 4 1 0,00 233,49 75,77 146,51 2 180,04 0,00 125,43 242,54 3 208,47 447,58 0,00 280,85 4 150,65 323,43 104,95 0,00

I calcoli del procedimento di iterazione della matrice O/D sono riportati in appendice, mentre di seguito è riportata la matrice finale corretta relativa ai dati di traffico del 2005.

MATRICE O/D AL 2005 - (uvp/h)

OUT 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 233,17 61,73 128,05 422,95 2 231,71 0,00 152,37 316,08 700,16 3 167,22 415,40 0,00 228,12 810,74 4 141,46 351,38 93,02 0,00 585,86 ΣD 540,39 999,95 307,13 672,24 2520

La matrice O/D di distribuzione dei flussi riportata all’anno n-esimo si effettua considerando il tasso medio di incremento annuo del traffico pari a

(33)

funzionante il progetto qui proposto e quindi calcolando il singolo elemento i-j della matrice con la seguente espressione.

(

)

n 2005 2005 j , i j , i X 1 0.0115 X = ⋅ + −

Per l’anno 2015 si ottiene quindi al seguente matrice:

MATRICE O/D AL 2015 - (uvp/h)

0 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 270,61 71,64 148,60 490,85 2 268,91 0,00 176,84 366,82 812,56 3 194,07 482,09 0,00 264,74 940,90 4 164,17 407,79 107,95 0,00 679,91 ΣD 627,15 1160,49 356,43 780,16 2924

Per il calcolo della capacità si utilizza il procedimento di calcolo delle norme SETRA, descritto ampliamente nei paragrafi precedenti.

Matrice di distribuzione percentuale

Pi,j 1 2 3 4 1 0,000 0,551 0,146 0,303 2 0,331 0,000 0,218 0,451 3 0,206 0,512 0,000 0,281 4 0,241 0,600 0,159 0,000 Parametri geometrici (m)

RAMO SEP ENT ANN

1 8,17 7 9 2 8,66 7 9

3 8,41 5,9 9

(34)

Vettore dei flussi entranti (uvp/h) RAMO Qe 1 490,85 2 812,56 3 940,90 4 679,91

Vettore dei flussi uscenti equivalenti Q*u (uvp/h)

1 2 3 4

Qc 997,83 328,20 784,33 945,07

Qu 627,15 1160,49 356,43 780,16

Q*u 285,56 490,50 156,59 331,31

Vettore dei flussi di disturbo Qg (uvp/h)

1 2 3 4

Qg 1087 600 813 1067

Vettore della capacità entrante Ce (uvp/h)

1 2 3 4

Ce 768 1229 943 787

Riserva di capacità ai vari rami RC (%)

1 2 3 4 RC 36,09% 33,88% 0,26% 13,64% VALORE DI δ Y δi δmin 1 1,35 1 1,1826 2 1,35 2 1,3019 3 1,24 3 1,0015 4 1,35 4 1,0636 1,00

(35)

Capacità semplice Cs (uvp/h)

1 2 3 4

Cs 491,58 813,78 942,30 680,93

Si calcola ora la capacità totale C espressa in (uvp/h), della rotatoria. Il T

calcolo è iterativo ed è sviluppato con il metodo di Gauss – Seidel. Tale procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto sufficientemente piccolo; in questo caso si assume ε =0,3%.

La capacità totale viene calcolata utilizzando un coefficiente moltiplicativo pari a 0,9 per riferirsi, anziché ad una situazione di simultanea congestione su tutti i rami, ad uno scenario in cui si presenta ad ogni entrata un livello di servizio D.

Sostanzialmente si calcola una capacità pratica totale.

k=1 k=2 k=3 k=4 k=5 Ce1,k+1 490,85 691,28 723,70 723,26 723,14 Ce2,k+1 812,56 1011,86 998,78 998,17 998,19 Ce3,k+1 940,90 678,99 675,34 675,66 675,68 Ce4,k+1 679,91 786,80 791,57 791,62 791,61 Qc1,k+1 997,83 944,72 946,47 946,67 Qc2,k+1 418,13 449,65 450,21 450,16 Qc3,k+1 1000,93 1000,51 999,91 999,88 Qc4,k+1 822,81 815,86 815,88 815,90 Qu*1,k+1 285,56 302,74 300,96 300,90 Qu*2,k+1 537,20 515,13 515,45 515,50 Qu*3,k+1 188,50 196,78 197,03 197,03 Qu*4,k+1 363,99 365,21 365,08 365,07 TEST 0,27228605 0,01781659 0,00043287 5,7451E-05 % 3 , 0 =

(36)

CAPACITA' TOTALE PRATICA DELLA ROTATORIA - uvp/h - Ctot 3189 ΣQe 2924 RAMO (uvp/h)Ce RC (%) CT (uvp/h) Ctot 36,09% SP del Morianese direzione Sud 1 768 FLUIDA 723 33,88% Viabilità di Progetto direzione Est 2 1229 FLUIDA 998 0,26% SP del Morianese direzione Nord 3 943 ALEATORIA 676 13,64% Viabilità di Progetto direzione Ovest 4 787 SODDISFACENTE 792 3189

Vettore Capacità totale CT (uvp/h)

1 2 3 4

(37)

RAMO (uvp/h)Qg (uvp/h)Qe* Lmax99(Veic) Lmax100 (m) E(t) LOS SP del Morianese direzione Sud 1 1087 319 5.22 31.32 14.25 B Viabilità di Progetto direzione Est 2 600 528 5.10 30.6 5.12 A SP del Morianese direzione Nord 3 813 612 15 60 15.15 C Viabilità di Progetto direzione Ovest 4 1067 442 13 52 18.60 C

(38)

7.3.3 ROTATORIA R6

Individuata in località il laghetto presso la frazione di San Pietro a Vico permette l’intersezione tra la SP del morianese in direzione Nord – Sud e la viabilità di progetto in direzione Ovest – Est appartenente al Tratto n°1 direttrice Nord – Ovest; rappresenta il punto di arrivo del nuovo ponte di attraversamento del fiume Serchio previsto nell’attuale progetto a monte della zona urbana della città di Lucca

RAMO 1

SS12 del Brennero e dell'Abetone in direzione Sud verso Lucca

RAMO 2

SS12 del Brennero e dell'Abetone

in direzione Nord verso il Ponte Carlo Alberto Dalla Chiesa

Q1E Q1U Q2E Q3E Q2U Q3U RAMO 1 Viabilità di progetto in direzione Sud

Figura 7.6 – Rappresentazione schematica della rotatoria R6

Dall’analisi del modello si sono ottenuti i seguenti volumi di traffico espressi in autovetture equivalenti/ora (uvp/h) in entrata ed in uscita dal nodo considerato

RAMO INGRESSO USCITA

1 448,00 679,00

(39)

Da questi dati è possibile costruire la matrice O/D di distribuzione dei flussi in rotatoria mediante un procedimento iterativo in cui si ipotizza che i flussi in rotatoria si ripartiscano proporzionalmente ai valori di flusso entrante sui diversi rami: il processo iterativo termina nel momento in cui i valori dei flussi entranti e dei flussi uscenti dai vari rami, calcolati all’i-esimo passo, coincidono con buona approssimazione ai rispettivi valori effettivi.

MATRICE DI PARTENZA

O/D 1 2 3

1 0,00 233,49 75,77

2 180,04 0,00 125,43

3 208,47 447,58 0,00

I calcoli del procedimento di iterazione della matrice O/D sono riportati in appendice, mentre di seguito è riportata la matrice finale corretta relativa ai dati di traffico del 2005.

MATRICE O/D AL 2005 - (uvp/h)

OUT 1 2 3 ΣO

1 0,00 425,61 22,39 448,00 2 686,23 0,00 659,77 1346,00

3 7,26 132,74 0,00 140,00

ΣD 693,49 558,35 682,16 1934,00

La matrice O/D di distribuzione dei flussi riportata all’anno n-esimo si effettua considerando il tasso medio di incremento annuo del traffico pari a

% 15 , 1

i = per un periodo di tempo di 10 anni in cui si ipotizza essere realizzato e funzionante il progetto qui proposto e quindi calcolando il singolo elemento i-j della

(40)

(

)

n 2005 2005 j , i j , i X 1 0.0115 X = ⋅ + −

Per l’anno 2015 si ottiene quindi al seguente matrice:

MATRICE O/D AL 2015 - (uvp/h)

OUT 1 2 3 ΣO

1 0,00 477,17 25,10 502,27 2 769,35 0,00 739,70 1509,05

3 8,14 148,82 0,00 156,96

ΣD 777,50 625,98 764,80 2168,28

Per il calcolo della capacità si utilizza il procedimento di calcolo delle norme SETRA, descritto ampliamente nei paragrafi precedenti.

Matrice di distribuzione percentuale

Pi,j 1 2 3

1 0 0,9500 0,0500

2 0,5098 0 0,4902

3 0,0519 0,9481 0

Parametri geometrici (m)

RAMO SEP ENT ANN

1 8,4 7 7,5 2 8,6 7 7,5 3 9,4 7 7,5

(41)

Vettore dei flussi entranti (uvp/h)

RAMO Qe

1 502 2 1509 3 157

Vettore dei flussi uscenti equivalenti Q*u (uvp/h)

1 2 3

Qc 148,82 25,10 769,35

Qu 777,50 625,98 764,80

Q*u 342,10 267,09 285,53

Vettore dei flussi di disturbo Qg (uvp/h)

1 2 3

Qg 393 212 1000

Vettore della capacità entrante Ce (uvp/h)

1 2 3

Ce 1424 1595 850

Riserva di capacità ai vari rami RC (%)

1 2 3 RC 64.73% 5.41% 81.53% VALORE DI δ Y δi δmin 1 1,35 1 2,0554 2 1,35 2 0,9549 3 1,35 3 3,3990 0,9549

(42)

Capacità semplice Cs (uvp/h)

1 2 3

Cs 479,61 1440,96 149,88

Si calcola ora la capacità totale C espressa in (uvp/h), della rotatoria. Il T

calcolo è iterativo ed è sviluppato con il metodo di Gauss – Seidel. Tale procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto sufficientemente piccolo; in questo caso si assume ε =0,3%.

La capacità totale viene calcolata utilizzando un coefficiente moltiplicativo pari a 0,9 per riferirsi, anziché ad una situazione di simultanea congestione su tutti i rami, ad uno scenario in cui si presenta ad ogni entrata un livello di servizio D.

Sostanzialmente si calcola una capacità pratica totale.

k=1 k=2 k=3 k=4 k=5 Ce1,k+1 520 1277,55 660,94 664,91 658,98 Ce2,k+1 1562 1215,71 1206,07 1205,70 1205,71 Ce3,k+1 162 929,36 926,21 933,22 933,17 Qc1,k+1 153,60 881,15 878,16 884,81 Qc2,k+1 63,85 33,03 33,23 32,94 Qc3,k+1 619,80 614,89 614,70 614,70 Qu*1,k+1 342,10 293,93 291,69 291,77 Qu*2,k+1 581,34 643,87 644,20 644,63 Qu*3,k+1 231,84 244,55 232,97 233,05 TEST 2,13844859 0,16465568 0,00462884 0,00299171 % 3 , 0 =

(43)

Vettore Capacità totale CT (uvp/h))

1 2 3

CT 659 1206 933

CAPACITA' TOTALE PRATICA DELLA ROTATORIA - uvp/h -

Ctot 2798

ΣQe 2168

RAMO N° (uvp/h)Ce (%) RC (uvp/h)CT Ctot

64,73% SS12 BRENNERO direzione Garfagnana 1 1424 FLUIDA 659 5,41% Viabilità di progetto 2 1595 ALEATORIA 1206 81,53% SS12 BRENNERO direzione Lucca 3 850 FLUIDA 933 2798

(44)

RAMO (uvp/h)Qg (uvp/h)Qe* Lmax99(Veic) Lmax100 (m) E(t) LOS SS12 BRENNERO direzione Garfagnana 1 393 326 3.3 19.80 2.2 A Viabilità di progetto 2 212 981 9.6 57.60 5 A SS12 BRENNERO direzione Lucca 3 1000 102 2.8 16.80 5.2 A

(45)

7.3.4 ROTATORIA R7

Localizzata in zona Cianciano all’intersezione tra la SP Via delle Ville in direzione Nord – Sud e la viabilità di progetto in direzione Ovest – Est appartenente al Tratto n°2 direttrice Nord –Sud; rappresenta il punto di giunzione tra le due tratte, la tratta n°1 e la n°2 e la viabilità di compenetrazione nell’ambito urbano della città di Lucca.

RAMO 2 Viabilità di progetto in direzione Est RAMO 4 Viabilità di progetto in direzione Ovest Q1E Q1U Q2E Q3E Q4E Q2U Q3U Q4U RAMO 1 Viabilità di Progetto di compenetrazione in direzione di S.Vito

e SS. Annunziata

RAMO 3 SP Via delle Ville in direzione di Lammari

Figura 7.7 – Rappresentazione schematica della rotatoria R7

Dall’analisi del modello si sono ottenuti i seguenti volumi di traffico espressi in autovetture equivalenti/ora (uvp/h) in entrata ed in uscita dal nodo considerato

RAMO INGRESSO USCITA

1 89,78 218,07

2 585,95 1067,32

3 302,75 269,37

(46)

Da questi dati è possibile costruire la matrice O/D di distribuzione dei flussi in rotatoria mediante un procedimento iterativo in cui si ipotizza che i flussi in rotatoria si ripartiscano proporzionalmente ai valori di flusso entrante sui diversi rami: il processo iterativo termina nel momento in cui i valori dei flussi entranti e dei flussi uscenti dai vari rami, calcolati all’i-esimo passo, coincidono con buona approssimazione ai rispettivi valori effettivi.

MATRICE DI PARTENZA O/D 1 2 3 4 1 0,00 56,75 12,27 66,03 2 58,49 0,00 80,05 430,97 3 30,22 191,37 0,00 222,68 4 129,36 819,20 177,05 0,00

I calcoli del procedimento di iterazione della matrice O/D sono riportati in appendice, mentre di seguito è riportata la matrice finale corretta relativa ai dati di traffico del 2005.

MATRICE O/D AL 2005 - (uvp/h)

OUT 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 31,09 6,70 51,99 89,78 2 46,92 0,00 61,50 477,53 585,95 3 17,54 106,73 0,00 178,48 302,75 4 154,34 939,33 202,29 0,00 1295,96 ΣD 218,80 1077,15 270,48 708,00 2274

La matrice O/D di distribuzione dei flussi riportata all’anno n-esimo si effettua considerando il tasso medio di incremento annuo del traffico pari a

(47)

funzionante il progetto qui proposto e quindi calcolando il singolo elemento i-j della matrice con la seguente espressione.

(

)

n 2005 2005 j , i j , i X 1 0.0115 X = ⋅ + −

Per l’anno 2015 si ottiene quindi al seguente matrice:

MATRICE O/D AL 2015 - (uvp/h)

0 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 34,86 7,51 58,29 100,66 2 52,61 0,00 68,95 535,38 656,93 3 19,66 119,66 0,00 200,10 339,42 4 173,04 1053,12 226,79 0,00 1452,95 ΣD 245,30 1207,64 303,25 793,77 2550

Per il calcolo della capacità si utilizza il procedimento di calcolo delle norme SETRA, descritto ampliamente nei paragrafi precedenti.

Matrice di distribuzione percentuale

Pi,j 1 2 3 4 1 0,000 0,346 0,075 0,579 2 0,080 0,000 0,105 0,815 3 0,058 0,353 0,000 0,590 4 0,119 0,725 0,156 0,000 Parametri geometrici (m)

RAMO SEP ENT ANN

1 8,13 7 9 2 8,85 7 9 3 8,73 7 9

(48)

Vettore dei flussi entranti (uvp/h) RAMO Qe 1 100,66 2 656,93 3 339,42 4 1452,95

Vettore dei flussi uscenti equivalenti Q*u (uvp/h)

1 2 3 4

Qc 1399,57 292,59 646,27 191,93

Qu 245,30 1207,64 303,25 793,77

Q*u 112,35 495,13 126,76 252,42

Vettore dei flussi di disturbo Qg (uvp/h)

1 2 3 4

Qg 1349 570 669 330

Vettore della capacità entrante Ce (uvp/h)

1 2 3 4

Ce 521 1257 1164 1484

Riserva di capacità ai vari rami RC (%)

1 2 3 4 RC 80,66% 47,74% 70,83% 2,09% VALORE DI δ Y δi δmin 1 1,35 1 1,3053 2 1,35 2 1,5021 3 1,35 3 1,8485 4 1,35 4 1,0176 1,02

(49)

Capacità semplice Cs (uvp/h)

1 2 3 4

Cs 102,43 668,51 345,41 1478,55

Si calcola ora la capacità totale C espressa in (uvp/h), della rotatoria. Il T

calcolo è iterativo ed è sviluppato con il metodo di Gauss – Seidel. Tale procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto sufficientemente piccolo; in questo caso si assume ε =0,3%.

La capacità totale viene calcolata utilizzando un coefficiente moltiplicativo pari a 0,9 per riferirsi, anziché ad una situazione di simultanea congestione su tutti i rami, ad uno scenario in cui si presenta ad ogni entrata un livello di servizio D.

Sostanzialmente si calcola una capacità pratica totale.

k=1 k=2 k=3 k=4 k=5 Ce1,k+1 100,66 468,51 612,19 619,91 620,03 Ce2,k+1 656,93 917,15 903,53 900,26 900,16 Ce3,k+1 339,42 688,36 642,90 641,37 641,38 Ce4,k+1 1452,95 1103,89 1111,79 1112,33 1112,34 Qc1,k+1 1399,57 1215,10 1206,03 1205,96 Qc2,k+1 533,05 572,49 578,77 578,93 Qc3,k+1 1092,20 1163,21 1164,76 1164,73 Qc4,k+1 355,99 336,24 335,35 335,34 Qu*1,k+1 112,35 112,11 110,84 110,71 Qu*2,k+1 547,36 514,46 511,34 511,29 Qu*3,k+1 149,65 130,76 131,37 131,40 Qu*4,k+1 453,01 467,42 467,71 467,70 TEST 0,69559996 0,09868379 0,00476941 7,7392E-05 % 3 , 0 =

(50)

CAPACITA' TOTALE PRATICA DELLA ROTATORIA - uvp/h - Ctot 3274 ΣQe 2550 RAMO (uvp/h)Ce RC (%) CT (uvp/h) Ctot 80,66% Viabilità di progetto asse di compenetrazione i n direzione SS. Annunziata 1 521 FLUIDA 620 47,74% Viabilità di Progetto direzione Est 2 1257 FLUIDA 900 70,83% SP Via delle Ville in

direzione Nord verso

Loc. Lammari 3 1164 FLUIDA 641

2,09% Viabilità di Progetto direzione Ovest 4 1484 ALEATORIA 1112 3274

Vettore Capacità totale CT (uvp/h)

1 2 3 4

(51)

RAMO (uvp/h)Qg (uvp/h)Qe* Lmax99(Veic) Lmax100 (m) E(t) LOS Viabilità di progetto asse di compenetrazione i n direzione SS. Annunziata 1 1349 65 4.6 27.60 17.20 C Viabilità di Progetto direzione Est 2 570 427 4.0 24.00 4.5 A

SP Via delle Ville in direzione Nord verso Loc. Lammari 3 669 221 3.8 61.80 4.32 A Viabilità di Progetto direzione Ovest 4 330 944 6.5 39.00 14.8 B

(52)

7.3.5 ROTATORIA R9

Individuata in località S.Vito all’intersezione tra la SS435 Lucca – Pistoia – Firenze Ovest – Est e la viabilità di progetto in direzione Nord – Sud appartenente al Tratto n°2 direttrice Nord –Sud;.

Q1E Q1U Q2U Q2E Q3U Q3E Q4E Q4U RAMO 3 Viabilità di progetto in direzione Nord RAMO 1 Viabilità di progetto in direzione Sud RAMO 2 SS435 Lucca - Pistoia in direzione Pistoia RAMO 4 SS435 Lucca - Pistoia in direzione Lucca

Figura 7.8 – Rappresentazione schematica della rotatoria R9

Dall’analisi del modello si sono ottenuti i seguenti volumi di traffico espressi in autovetture equivalenti/ora (uvp/h) in entrata ed in uscita dal nodo considerato

RAMO INGRESSO USCITA

1 812,81 787,27

2 474,95 515,67

3 1059,66 540,04

(53)

Da questi dati è possibile costruire la matrice O/D di distribuzione dei flussi in rotatoria mediante un procedimento iterativo in cui si ipotizza che i flussi in rotatoria si ripartiscano proporzionalmente ai valori di flusso entrante sui diversi rami: il processo iterativo termina nel momento in cui i valori dei flussi entranti e dei flussi uscenti dai vari rami, calcolati all’i-esimo passo, coincidono con buona approssimazione ai rispettivi valori effettivi.

MATRICE DI PARTENZA O/D 1 2 3 4 1 0,00 194,57 279,69 272,20 2 205,87 0,00 163,43 159,05 3 459,31 253,67 0,00 354,86 4 122,09 67,43 96,92 0,00

I calcoli del procedimento di iterazione della matrice O/D sono riportati in appendice, mentre di seguito è riportata la matrice finale corretta relativa ai dati di traffico del 2005.

MATRICE O/D AL 2005 - (uvp/h)

OUT 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 209,28 304,43 299,10 812,81 2 191,10 0,00 143,18 140,67 474,95 3 470,71 242,45 0,00 346,50 1059,66 4 124,40 64,07 93,20 0,00 281,67 ΣD 786,21 515,80 540,81 786,27 2629

La matrice O/D di distribuzione dei flussi riportata all’anno n-esimo si effettua considerando il tasso medio di incremento annuo del traffico pari a

% 15 , 1

(54)

funzionante il progetto qui proposto e quindi calcolando il singolo elemento i-j della matrice con la seguente espressione.

(

)

n 2005 2005 j , i j , i X 1 0.0115 X = ⋅ + −

Per l’anno 2015 si ottiene quindi al seguente matrice:

MATRICE O/D AL 2015 - (uvp/h)

0 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 214,85 312,54 307,07 834,46 2 196,19 0,00 146,99 144,42 487,60 3 483,25 248,91 0,00 355,72 1087,88 4 127,71 65,78 95,68 0,00 289,17 ΣD 807,15 529,54 555,21 807,21 2699

Per il calcolo della capacità si utilizza il procedimento di calcolo delle norme SETRA, descritto ampliamente nei paragrafi precedenti.

Matrice di distribuzione percentuale

Pi,j 1 2 3 4 1 0,000 0,257 0,375 0,368 2 0,402 0,000 0,301 0,296 3 0,444 0,229 0,000 0,327 4 0,442 0,227 0,331 0,000 Parametri geometrici (m)

RAMO SEP ENT ANN

1 7,1 7 9

2 7 4,5 9

(55)

Vettore dei flussi entranti (uvp/h) RAMO Qe 1 834,46 2 487,60 3 1087,88 4 289,17

Vettore dei flussi uscenti equivalenti Q*u (uvp/h)

1 2 3 4

Qc 410,37 715,29 647,68 928,35

Qu 807,15 529,54 555,21 807,21

Q*u 425,10 282,42 253,55 313,73

Vettore dei flussi di disturbo Qg (uvp/h)

1 2 3 4

Qg 635 827 747 1041

Vettore della capacità entrante Ce (uvp/h)

1 2 3 4

Ce 1196 826 1089 812

Riserva di capacità ai vari rami RC (%)

1 2 3 4 RC 30,21% 41,00% 0,13% 64,38% VALORE DI δ Y δi δmin 1 1,35 1 1,2518 2 1,1 2 1,3014 3 1,35 3 1,0008 4 1,35 4 1,4107 1,00

(56)

Capacità semplice Cs (uvp/h)

1 2 3 4

Cs 835,12 487,99 1088,75 289,40

Si calcola ora la capacità totale C espressa in (uvp/h), della rotatoria. Il T

calcolo è iterativo ed è sviluppato con il metodo di Gauss – Seidel. Tale procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto sufficientemente piccolo; in questo caso si assume ε =0,3%.

La capacità totale viene calcolata utilizzando un coefficiente moltiplicativo pari a 0,9 per riferirsi, anziché ad una situazione di simultanea congestione su tutti i rami, ad uno scenario in cui si presenta ad ogni entrata un livello di servizio D.

Sostanzialmente si calcola una capacità pratica totale.

k=1 k=2 k=3 k=4 k=5 Ce1,k+1 834,46 1076,05 845,57 836,94 837,05 Ce2,k+1 487,60 615,98 611,40 615,86 616,19 Ce3,k+1 1087,88 810,80 857,81 859,00 858,89 Ce4,k+1 289,17 828,33 819,42 817,69 817,63 Qc1,k+1 410,37 648,02 653,80 653,11 Qc2,k+1 894,68 901,93 892,58 892,09 Qc3,k+1 826,26 738,24 738,19 738,46 Qc4,k+1 793,53 823,32 825,92 825,98 Qu*1,k+1 425,10 512,89 520,84 521,67 Qu*2,k+1 315,60 315,55 319,02 318,97 Qu*3,k+1 312,54 353,96 351,75 351,55 Qu*4,k+1 327,85 300,33 299,77 299,81 TEST 0,66799799 0,07259022 0,00350238 0,00021959 % 3 , 0 =

(57)

CAPACITA' TOTALE PRATICA DELLA ROTATORIA - uvp/h - Ctot 3130 ΣQe 2699 RAMO (uvp/h)Ce RC (%) CT (uvp/h) Ctot 30,21% Viabilità di progetto direzione Sud 1 1196 FLUIDA 837 41,00% SS435 Lucca Pistoia direzione

Est – Pistoia 2 826 FLUIDA 616

0,13% Viabilità di progetto direzione Nord 3 1089 ALEATORIA 859 64,38% SS435 Lucca Pistoia direzione

Ovest - Lucca 4 812 FLUIDA 818

3130

Vettore Capacità totale CT (uvp/h)

1 2 3 4

(58)

RAMO (uvp/h)Qg (uvp/h)Qe* Lmax99(Veic) Lmax100 (m) E(t) LOS Viabilità di progetto direzione Sud 1 635 542 5.23 31.38 6.3 A SS435 Lucca Pistoia direzione Est – Pistoia 2 827 317 4.85 29.10 6.5 A Viabilità di progetto direzione Nord 3 747 707 15.6 93.60 24.5 C SS435 Lucca Pistoia direzione Ovest - Lucca 4 1041 188 4.68 28.08 5.2 A

(59)

7.3.6 ROTATORIA R10

Individuata in località Pieve San Paolo all’intersezione tra la SP Via Romana in direzione Ovest – Est e la viabilità di progetto in direzione Nord – Sud appartenente al Tratto n°2 direttrice Nord –Sud;.

Q2U Q2E Q4E Q4U Q1U Q1E Q3U Q3E RAMO 3 Viabilità di progetto in direzione Nord RAMO 1 Viabilità di progetto in direzione Sud RAMO 2 SP Via Romana in direzione rotatoria di Capannori RAMO 4

SP Via Romana in direzione Lucca

Figura 7.9 – Rappresentazione schematica della rotatoria R10

Dall’analisi del modello si sono ottenuti i seguenti volumi di traffico espressi in autovetture equivalenti/ora (uvp/h) in entrata ed in uscita dal nodo considerato

RAMO INGRESSO USCITA

1 742,56 972,60

2 589,85 461,24

3 787,27 812,81

(60)

Da questi dati è possibile costruire la matrice O/D di distribuzione dei flussi in rotatoria mediante un procedimento iterativo in cui si ipotizza che i flussi in rotatoria si ripartiscano proporzionalmente ai valori di flusso entrante sui diversi rami: il processo iterativo termina nel momento in cui i valori dei flussi entranti e dei flussi uscenti dai vari rami, calcolati all’i-esimo passo, coincidono con buona approssimazione ai rispettivi valori effettivi.

MATRICE DI PARTENZA O/D 1 2 3 4 1 0,00 173,87 248,45 109,66 2 315,71 0,00 270,50 159,05 3 421,38 184,34 0,00 116,26 4 235,51 103,06 201,78 0,00

I calcoli del procedimento di iterazione della matrice O/D sono riportati in appendice, mentre di seguito è riportata la matrice finale corretta relativa ai dati di traffico del 2005.

MATRICE O/D AL 2005 - (uvp/h)

OUT 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 216,61 404,83 121,12 742,56 2 263,20 0,00 233,56 93,09 589,85 3 511,18 177,08 0,00 99,01 787,27 4 196,97 68,25 174,78 0,00 440,00 ΣD 971,35 461,94 813,17 313,22 2560

La matrice O/D di distribuzione dei flussi riportata all’anno n-esimo si effettua considerando il tasso medio di incremento annuo del traffico pari a

(61)

funzionante il progetto qui proposto e quindi calcolando il singolo elemento i-j della matrice con la seguente espressione.

(

)

n 2005 2005 j , i j , i X 1 0.0115 X = ⋅ + −

Per l’anno 2015 si ottiene quindi al seguente matrice:

MATRICE O/D AL 2015 - (uvp/h)

0 1 2 3 4 ΣO 1 0,00 242,85 453,87 135,79 832,51 2 295,09 0,00 261,85 104,36 661,30 3 573,10 198,53 0,00 111,01 882,64 4 220,83 76,52 195,95 0,00 493,30 ΣD 1089,02 517,90 911,67 351,16 2870

Per il calcolo della capacità si utilizza il procedimento di calcolo delle norme SETRA, descritto ampliamente nei paragrafi precedenti.

Matrice di distribuzione percentuale

Pi,j 1 2 3 4 1 0,000 0,292 0,545 0,163 2 0,446 0,000 0,396 0,158 3 0,649 0,225 0,000 0,126 4 0,448 0,155 0,397 0,000 Parametri geometrici (m)

RAMO SEP ENT ANN

1 8 7 9,5

2 8,4 7 9,5 3 8,1 7 9,5

(62)

Vettore dei flussi entranti (uvp/h) RAMO Qe 1 832,51 2 661,30 3 882,64 4 493,30

Vettore dei flussi uscenti equivalenti Q*u (uvp/h)

1 2 3 4

Qc 471,00 785,61 535,24 1066,72

Qu 1089,02 517,90 911,67 351,16

Q*u 508,21 227,88 419,37 161,53

Vettore dei flussi di disturbo Qg (uvp/h)

1 2 3 4

Qg 707 818 711 1025

Vettore della capacità entrante Ce (uvp/h)

1 2 3 4

Ce 1128 1022 1124 827

Riserva di capacità ai vari rami RC (%)

1 2 3 4 RC 26,18% 35,32% 21,45% 40,36% VALORE DI δ Y δi δmin 1 1,35 1 1,1968 2 1,35 2 1,2518 3 1,35 3 1,1551 4 1,35 4 1,2284 1,16

(63)

Capacità semplice Cs (uvp/h)

1 2 3 4

Cs 961,60 763,84 1019,50 569,79

Si calcola ora la capacità totale C espressa in (uvp/h), della rotatoria. Il T

calcolo è iterativo ed è sviluppato con il metodo di Gauss – Seidel. Tale procedimento iterativo si arresta quando è soddisfatto il test di convergenza, ovvero quando l’approssimazione media tra due soluzioni successive diviene inferiore ad un valore ε ritenuto sufficientemente piccolo; in questo caso si assume ε =0,3%.

La capacità totale viene calcolata utilizzando un coefficiente moltiplicativo pari a 0,9 per riferirsi, anziché ad una situazione di simultanea congestione su tutti i rami, ad uno scenario in cui si presenta ad ogni entrata un livello di servizio D.

Sostanzialmente si calcola una capacità pratica totale.

k=1 k=2 k=3 k=4 k=5 Ce1,k+1 832,51 1015,02 902,60 901,10 901,19 Ce2,k+1 661,30 812,73 817,35 818,83 818,91 Ce3,k+1 882,64 885,05 893,20 893,04 893,01 Ce4,k+1 493,30 680,48 677,44 677,05 677,04 Qc1,k+1 471,00 574,93 575,08 574,83 Qc2,k+1 914,88 909,60 907,34 907,25 Qc3,k+1 656,48 640,93 641,58 641,65 Qc4,k+1 1136,40 1145,58 1146,11 1146,12 Qu*1,k+1 508,21 579,58 582,37 582,55 Qu*2,k+1 251,30 249,89 250,29 250,26 Qu*3,k+1 492,72 499,57 498,91 498,87 Qu*4,k+1 186,36 178,73 178,72 178,73 TEST 0,2062309 0,02968999 0,00105265 6,2635E-05 % 3 , 0 =

(64)

CAPACITA' TOTALE PRATICA DELLA ROTATORIA - uvp/h - Ctot 3290 ΣQe 2870 RAMO (uvp/h)Ce RC (%) CT (uvp/h) Ctot 26,18% Viabilità di progetto direzione Sud 1 1128 SODDISFACENTE 901 35,32% SS435 Lucca Pistoia direzione

Est – Pistoia 2 1022 FLUIDA 819

21,45% Viabilità di progetto direzione Nord 3 1124 SODDISFACENTE 893 40,36% SS435 Lucca Pistoia direzione

Ovest - Lucca 4 827 FLUIDA 677

3290

Vettore Capacità totale CT (uvp/h)

1 2 3 4

(65)

RAMO (uvp/h)Qg (uvp/h)Qe* Lmax99(Veic) Lmax100 (m) E(t) LOS Viabilità di progetto direzione Sud 1 707 541 7.35 44.10 7.25 A SS435 Lucca Pistoia direzione Est – Pistoia 2 818 430 6.4 38.40 11.25 B Viabilità di progetto direzione Nord 3 711 574 4.95 29.70 8.95 A SS435 Lucca Pistoia direzione Ovest - Lucca 4 1025 321 7.60 45.60 11.20 B

Figura

Figura 7.1–  Deflessione della rotatoria
Figura 7.2–  Caratteristiche geometriche e di traffico di una rotatoria
Tabella 7.1 – livello di funzionalità di una rotatoria in funzione della riserva di capacità
Figura 7.3 –  Abaco Norme SETRA per la determinazione dei tempi medi di attesa alle
+7

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