6.1 “HCS +” secondo il metodo HCM 2000
Il metodo utilizzato per determinare il livello di servizio di una intersezione semaforica è quella proposta appunto dal software “HCS+”, la quale riprende la metodologia formulata dall’ HCM 2000 ( Highway Capacity Manual), il manuale statunitense di riferimento per la circolazione stradale.
Essa prevede due tipologie di analisi per le intersezioni semaforiche: • Analisi di Verifica ( operetions)
• Analisi di Progetto (planning)
Noi utilizzeremo le entrambi tipologie di analisi, la prima per verificare i già esistenti semafori e l’altro per progettare la semaforizzazione nella rotatoria di progetto.
6.2 Verifica
La procedura di verifica si suddivide in cinque moduli:
“Imput Module” : esso include tutti i dati necessari a caratterizzare la
geometria dell’intersezione, i volumi e le condizioni di traffico e la semaforizzazione.
Tali dati vengono classificati in tre categorie: 1. Caratteristiche geometriche
2. Condizioni di traffico
3. Condizioni di semaforizzazione
Tabella con la descrizione dettagliata dei parametri imput richiesti dalla procedura di analisi:
Tab.1- Dati imput
Il parametro più difficile da determinare è il “ tipo di arrivo” dei veicoli a ciascun ramo dell’intersezione:
• “Arrival type 1”: è costituito da un plotone di veicoli denso,contenente oltre l’80% del volume di corsie,che arriva all’inizio della fase di rosso.
• “Arrival type 2”: è costituito da un plotone moderatamente denso che arriva nel mezzo della fase di rosso, o da un plotone disperso, contenente tra il 40% e l’80% del volume del gruppo di corsie, che arriva interamente durante la fase di rosso.
nelle fasi di verde e di rosso, in cui il plotone principale contiene meno del 40% del volume del gruppo di corsie.
• “Arrival type 4”: consiste in un plotone moderatamente denso che arriva nel mezzo della fase di verde, od in un plotone disperso,contenente tra 40% e l’ 80% del volume del gruppo di corsie, che arriva durante tutta la fase di verde.
• “Arrival type 5”: è costituito da un plotone da moderatamente denso a denso, che contiene oltre l’80% del volume del gruppo di corsie e che arriva all’inizio della fase di verde.
• “Arrival type 6”: è riservato a progressioni di qualità eccezionale, su itinerari con caratteristiche di progressione vicine a quelle ideale. E’ importante determinare accuratamente il “tipo di arrivo”, poiché ha un rilevante impatto sui ritardi e quindi sul livello di servizi.
“Volume Adjustment Module”: sono in genere misurati in termini di
veicoli/ora per ora di punta. Questo modulo converte i volumi orari in flussi relativi ad un periodo di analisi di 15 minuti di punta e tiene conto degli effetti di distribuzione nella corsia. Esso inoltre individua i vari “ gruppi di corsie”, definiti come l’insieme di corsie di accesso che serve uno o più movimenti veicolari contemporanei.
“Saturation Flow Rate Module”: in esso si calcola il flusso di saturazione per ogni gruppo di corsie stabilite per l’analisi. Il flusso di saturazione reale (s) viene calcolato modificando il valore del flusso di saturazione ideale (so=1800 uph/h) mediante una serie di fattori correttivi,che rispecchiano le
effettive condizioni dell’intersezione esaminata.
S= so · N · fw · fHV · fg · fp · fbb · fa · fRT · fLT · fLU
con: so = flusso di saturazione ideale di una corsia
N = numero di corsie del gruppo
fHV = fattore correttivo per la presenza di mezzi pesanti
fg = fattore correttivo per la pendenza dell’accesso
fp = fattore correttivo per manovre di parcamento
fbb = fattore correttivo per fermate dei mezzi pubblici
fa = fattore correttivo per l’ ubicazione ed il tipo dell’intersezione
fRT = fattore correttivo per le svolte a destra
fLT = fattore correttivo per le svolte a sinistra
fLU = fattore correttivo per l0uso della corsia
“Capacity Analysis Module”: in questo modulo vengono elaborati i valori dei parametri determinanti precedentemente per giungere a calcolare le seguenti variabili-chiave:
• rapporto di flusso per ogni gruppo di corsie • capacità di ciascun gruppo di corsie
• grado di saturazione per gruppo di corsie • rapporto critico per tutta l’intersezione
“LOS Module”: in esso si calcolano i ritardi medi di fermata per veicolo relativi a ciascun gruppo di corsie, che vengono poi mediati per ogni accesso e per tutta l’intersezione. I vari livelli di servizio si determinano, poi, confrontando i valori dei ritardi calcolati con quelli forniti in una apposita tabella:
LIVELLO DI SERVIZIO RITARDO DI CONTROLLO
(sec/veic) A B C D E F ≤ 10 >10 e ≤ 20 >20 e ≤ 35 >35 e ≤ 55 >55 e ≤ 80 >80
le seguenti caratteristiche qualitative:
• Los A= definisce condizione di flusso libero • Los B= definisce condizione di flusso scorrevole
• Los C= definisce situazioni di flusso condizionate nelle quali la libertà di scelta degli utenti è fortemente ridotta
• Los D= definisce situazioni di flusso sostanzialmente stabile • Los E= definisce condizioni di flusso alla capacità nelle quali la
velocità dei veicoli è ulteriormente ridotta
• Los F= definisce condizioni di flusso forzato con frequenti ed imprevedibili arresti della corrente veicolare
6.3 Progetto
La procedura di progetto invece si suddivide in due parti:
“Imput date”: dove vengono inseriti il PHF ( “Peak Hour Factor”) il fattore dell’ ora di punta che può essere definito per accesso, per un insieme di manovre contemporaneamente o per tutta l’ intersezione.
Il ciclo minimo definito come il numero di veicoli che arrivano e possono passare dato da C= L/(1-K) dove L= somma dei perditempo durante un ciclo [sec] e K= indice di carico della fase.
Il ciclo ottimo è definito come il ciclo che minimizza il tempo medio di attesa degli utenti che arrivano nell’ intersezione dato dalla formula Co=
(1,5L+5)/(1-K).
Bisogna anche dire che la normativa italiana obbliga che il ciclo semaforico sia compreso in un asso temporale quindi il ciclo minimo e il ciclo ottimo aiutano appunto a rimanere in questo spazio dato: 30≤ C ≤ 120 [sec].anche in questo caso bisogna inserire per ogni direzione il numero di corsie per ogni svolta e il flusso per ogni corsie questo nel nostro caso dato upv/h.
Cosa importante bisogna considerare se nelle corsie di approccio al semaforo esistono parcheggi e se quest’ ultimo e coordinato con altri.
Cosa molto particolare e di grande interesse e la svolta a sinistra, il programma richiede in modo particolare se essa è “Not opposed”,
“Permitted”, “Protected”, “Compound” e “Synthesized”, questa suddivisione è molto importante per la i risultati.
“Planning results” : come risultato esso mi da il grado di saturazione critico della intersezione Xc = v/ c attraverso il quale mi posso trovare il livello di
servizio della nuova intersezione semaforizzata.
