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Livelli di servizio e la circolazione stradale

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2. IL TRAFFICO E LA CIRCOLAZIONE STRADALE
I metodi, i criteri e le indicazioni normative per la progettazione geometrica
delle infrastrutture stradali (planimetria, profilo, piattaforma)
si basano su
modelli
del
semplificati
del
comportamento
dinamico
veicolo,
dell’atteggiamento umano alla guida e delle condizioni dell’ambiente stradale.
La Normativa Italiana intrinsecamente considera la condizione di veicolo
isolato, quindi generalmente in sede di progetto, ci si riferisce ad una
situazione di traffico caratterizzata da valori di densità veicolare talmente
bassi da consentire a ciascun utente di potere mantenere la velocità
desiderata, dunque, l’utente, viene condizionato dalla sola geometria della
strada ma non dal comportamento degli altri utenti.
Per le strade in esercizio, l’interferenza che ogni utente subisce per la
contemporanea presenza di altri veicoli, aumenta al crescere della domanda
e cioè al variare delle condizioni di circolazione.
Le condizioni di circolazione dipendono da:
•
Tipo di strada e sue caratteristiche geometriche;
•
Tipologia delle intersezioni e distanziamento tra le stesse;
•
Parametri del deflusso: portata, velocità, densità;
•
Composizione del traffico: veicoli leggeri, pesanti, due ruote, pedoni;
•
Tipo di utenti: abituali e non;
•
Condizioni meteorologiche;
•
Condizioni di illuminazione: notte, giorno, ecc..
Le differenti condizioni di circolazione forniscono una ben determinata qualità
della circolazione, che può essere definita come il complesso degli oneri che
gli utenti devono affrontare utilizzando una certa infrastruttura: costi monetari
del viaggio, tempo speso, comfort di marcia, stress psicofisico, ecc..
1
La metodologia HCM 2000 consente di valutare per ciascuna strada il Livello
di servizio (L.d.S.); questo può essere definito come “una misura quantitativa
delle condizioni di circolazione e della loro percezione da parte degli utenti”.
I livelli di servizio sono sei e precisamente:
L.d.S. A : rappresenta le condizioni di flusso libero con totale assenza
di condizionamento tra i veicoli;
L.d.S.
B:
rappresenta
le
condizioni
di
deflusso
con
ridotti
condizionamenti e con elevate condizioni di comfort fisico e
psicologico;
L.d.S. C : i condizionamenti sono maggiori e ciò comporta un
comportamento di guida caratterizzato da numerosi cambi di corsia e
sorpassi che impongono alti livelli di attenzione per gli utenti;
L.d.S. D : flusso ancora stabile ma con condizionamenti elevati, ridotta
libertà di manovra e basso livello di comfort psicofisico;
L.d.S. E : condizionamenti pressoché totali, livelli di comfort scadenti,
le condizioni di deflusso sono al limite della instabilità;
L.d.S. F : condizioni di flusso forzato con frequenti ed improvvisi
arresti della corrente, condizione di stop and go;
Data una certa portata Q, il livello di servizio che si instaurerà sulla strada
interessata da Q, dipende dalle sue caratteristiche geometriche (numero e
dimensioni corsie, larghezza banchina, ecc..), dalle condizioni ambientali, e
dalle caratteristiche della corrente veicolare.
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I LIVELLI DI SERVIZIO IN CONDIZIONI DI FLUSSO ININTERROTTO
Le autostrade e le strade assimilabili: a questa categoria appartengono
tutte le strade a doppia carreggiata con almeno due corsie per senso di
marcia e controllo completo degli accessi (classi A e B della normativa
italiana), purché la velocità di progetto sia non minore di 90 km/h.
La metodologia qui riportata non può applicarsi al caso di corsie riservate
“speciali” (ad esempio corsie di arrampicamento), in prossimità di ponti o
tunnel, nel caso in cui la domanda ecceda la capacità, e quando le condizioni
di circolazione sono influenzate da fenomeni di instabilità o da code presenti
a monte o a valle del tratto di strada esaminato.
3
Condizioni di base:
- larghezza delle corsie non minore di 3,60 m,
- distanza dall’ostacolo laterale in dx (banchina) non minore di 1,80 m
- distanza dall’ostacolo laterale in sx non minore di 0,60 m
- sole autovetture
- cinque o più corsie per direzione (solo in ambito urbano)
- accessi distanziati più di 3 km
- andamento altimetrico pianeggiante (i ≤ 2%)
- buone condizioni metereologiche e di visibilità
- velocità di flusso libero (FFS) non inferiore a 110 km/h
Parametro che individua il LdS:
- densità veicolare (autovetture/km/corsia), calcolata come rapporto
Q/V
LdS
Densità
A
0÷7
B
7 ÷ 11
C
11 ÷ 16
4
D
16 ÷ 22
E
22 ÷ 28
F
> 28
La figura sopra riportata, indica la legge S=f(Q), che lega la velocità media S
delle autovetture con la portata Q, in corrispondenza di quattro valori della
velocità di flusso libero (FFS). Le linee a tratteggio delimitano i campi in cui
sussiste un certo L.d.S. nelle condizioni base.
Ciascuna delle curve di parametro FFS, presenta un tratto rettilineo (per
valori di portata vp < vp*) ed un tratto curvilineo (per vp* < vp < C).
Capacità: C = 1800 + 5 FFS [pc/h/corsia]
Velocità media:
- per vp ≤ vp* = (3100 – 15FFS) e 90 km/h ≤ FFS ≤ 120 km/h:
S = FFS = cos t [Km/h]
per vp *< vp < C
2, 6
1
 vp + 15 ⋅ FFS − 3100  
S = FFS -  ⋅ (23 ⋅ FFS − 1800 ) ⋅ 
 
28
20
⋅
FFS
−
1300

 

5
Determinazione della velocità di flusso libero (Free Flow Speed, FFS)
La velocità di flusso libero FFS è la velocità media delle autovetture in
condizioni di flusso da basse a moderate (al di sotto di 1.300 veic/h/corsia).
Se è possibile effettuare misure dirette di velocità, il valore FFS è pari alla
velocità media nello spazio Vs .Nel caso in cui non si possa o non si voglia
effettuare una misura diretta su strada la FFS può essere stimata con la
relazione:
FFS = BFFS − f LW − f LC − f N − fID
con BFFS [Km/h] = velocità di flusso libero in condizioni di base (media
ponderale delle velocità di progetto, ottenuta assumendo come
pesi le lunghezze dei singoli elementi)
fLW, fLC, fN, fID [Km/h] = riduzioni della velocità per larghezza di corsia,distanza
dall’ostacolo laterale, numero di corsie (solo strade urbane),
frequenza degli accessi.
6
Calcolo della portata oraria
A partire dal volume di traffico (ad es. nell’ora di punta) si stima la portata
oraria:
vp =
VHP
N ⋅ phf ⋅ f HV ⋅ f p
vp = portata oraria, determinata per corsia in autovetture equivalenti/h
VHP = volume orario di traffico (ad es. volume di progetto), in veic/h
N = numero di corsie per direzione
phf = fattore dell’ora di punta (0,80÷0,95)
fp = coefficiente correttivo per utenti non abituali (0,8 ÷ 1)
fHV = coeff. correttivo per presenza di traffico eterogeneo (veicoli industriali):
f HV =
1
1 + Pt ⋅ (ET − 1) + PR ⋅ (E R − 1)
In cui:
- PT e PR sono rispettivamente le percentuali dei mezzi pesanti (mezzi con
potenza specifica < 20 KW/t, generalmente si considerano mezzi pesanti
quelli con peso > 30 KN) e dei veicoli turistici (quali roulottes, campers, ecc..);
- ET ed ER sono gli equivalenti in autovetture rispettivamente dei mezzi
pesanti e dei veicoli turistici.
Per la determinazione degli equivalenti in autovetture dei veicoli industriali
sono previste tre distinte metodologie:
7
- su lunghe distanze (analisi globale), quando nessuna livelletta (per estesa o
per pendenza) produce un significativo condizionamento sulle condizioni
operative dell’intero tratto;
- su singola livelletta (analisi specifica), nel caso contrario, indicativamente
per elementi più estesi di un km quando la pendenza è inferiore al 3%
ovvero per livellette più lunghe di 0,5 km quando la pendenza è maggiore o
eguale al 3%; questa procedura può essere applicata anche nel caso di una
successione di livellette, caratterizzate da un valore medio (ponderale) della
pendenza;
- per livellette “composite”, quando si debba analizzare una successione di
livellette nella quale siano presenti tratti complessivamente più lunghi di
1200 m o con pendenza superiore al 4% (o entrambi).
Equivalenti su lunghe distanze
In questo caso il tronco di strada in esame deve essere caratterizzato dal
punto di vista altimetrico in una delle classi:
- pianeggiante (level terrain), quando l’andamento plano-altimetrico della
strada non comporta alcun condizionamento nei confronti dei veicoli
pesanti (la loro velocità non differisce da quella delle autovetture);
orientativamente un tronco può essere classificato come pianeggiante se
in esso sono presenti livellette brevi di pendenza non superiore al 2%;
- ondulato (rolling terrain), quando il condizionamento sulla velocità dei
veicoli industriali non comporta condizioni operative di questi veicoli
prossime a quelle limite (nessuna riserva di potenza utile a vincere le
resistenze d’inerzia);
- acclive o di montagna (mountainous terrain), quando l’avanzamento dei
veicoli pesanti, frequentemente e su distanze significative, è caratterizzato
da condizioni limite (massima velocità che può essere mantenuta su
livellette di data pendenza e di lunghezza significativa).
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Equivalenti per livellette specifiche
questa procedura può essere adottata sia per singole livellette sia per una
successione di livellette. In quest’ultimo caso si può procedere considerando
una livelletta fittizia equivalente (dislivello totale diviso la lunghezza); occorre
verificare in questo caso che i singoli tratti non abbiano pendenza superiore
al 4 % o, in caso contrario, che non siano più lunghi di 1,2 km.
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Equivalenti su livellette composite
La procedura richiede la determinazione di una livelletta equivalente alla
successione di studio, cioè di una livelletta di lunghezza pari alla reale
successione e di pendenza tale da provocare la stessa riduzione di velocità
che si verifica nella realtà.
Per questo scopo vengono utilizzate curve di prestazione dei veicoli pesanti,
caratterizzate da una classe di potenza specifica.
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Determinazione del livello di servizio corrispondente ad una data
portata oraria
Una volta determinata, sulla base della velocità di flusso libero, la curva
caratteristica di deflusso appropriata al caso in esame, è possibile ricavare
(generalmente per via grafica) la velocità media corrispondente alla portata
che interessa.
E’ possibile in tal modo calcolare la densità D (attraverso il rapporto tra
portata e la velocità) e ricavare per confronto con i criteri di definizione del
LdS il livello di servizio al quale opera la strada.
D=
vp
S
D = densità in pc/Km/corsia
vp = portata in pc/h/corsia
S = velocità media (Km/h)
Sempre per via grafica è immediato ricavare le portate di servizio
corrispondenti alla particolare sistemazione infrastrutturale.
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Esempio
Determinare il L.d.S. di un’autostrada extraurbana con due corsie per
direzione, con le seguenti caratteristiche:
-
BFFS = 112,20 Km/h;
Larghezza corsie 3,50 m;
Larghezza banchina in destra 1,2 m;
1 svincolo ogni 2Km;
terreno pianeggiante;
volume orario di progetto VHP = 2.100 veic./direzione
Traffico pesante 6% di VHP;
Traffico veicoli turistici 3% VHP;
Fattore dell’ora di punta phf = 0.90;
Utenti abituali.
Soluzione:
FFS = BFFS − f LW − f LC − f N − fID
- riduzione velocità per insufficiente larghezza corsie fLW = 1,00 Km/h
- riduzione velocità per insufficiente larghezza banchina dx, fLC = 1,90 Km/h
- riduzione velocità per numero corsie, fN = 0,00 Km/h
- riduzione velocità per frequenza svincoli fID = 2,10 Km/h
FFS = 112,20 - 1,00 – 1,90 – 0,00 – 2,10 = 107,20 Km/h
vp* = 3100 - 15 FFS = 1.492 pc/h/corsia
C = 1800 + 5 VFL = 2.336 pc/h/corsia
f HV =
1
1 + Pt ⋅ (ET − 1) + PR ⋅ (ER − 1)
ET = 1,5 [autovetture / veicolo pesante]
ER = 1,2 [autovetture / veicolo turistico]
f HV =
1
= 0.965
1 + 0.06 ⋅ (1.5 − 1) + 0.03 ⋅ (1.2 − 1)
12
vp =
VHP
2.100
=
= 1209 pc / h / corsia
N ⋅ phf ⋅ f HV ⋅ f p 2 ⋅ 0.90 ⋅ 0.965 ⋅ 1
Poiché risulta vp < vp* S = FFS = 107,20 Km/h
D=
vp 1.209
=
= 11,3 pc / Km / corsia
S 107 ,20
Il livello di servizio della strada, nella condizione di traffico ipotizzata è il
L.d.S. C.
13
3. IL TRAFFICO E LA CIRCOLAZIONE STRADALE
I Livelli di servizio in condizioni di flusso ininterrotto
Le strade bidirezionali a due sole corsie: appartengono a questa
categoria di strade due distinte tipologie :
• strade con standard tecnico elevato utilizzate per spostamenti di media
o lunga distanza, per le quali è prevalente la funzione di mobilità
(Classe I) - tipo C della classificazione italiana;
• strade a carattere locale, con funzione prevalente di accessibilità
(Classe II) - tipo F della classificazione italiana;
Su queste strade il sorpasso dei veicoli più lenti avviene invadendo la corsia
di macia della corrente opposta, di conseguenza parte del tempo di viaggio
viene speso in attesa di potere compiere le manovre di sorpasso con
conseguente diminuzione della velocità media del viaggio.
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Condizioni di base:
- larghezza delle corsie non minore di 3,60 m;
- distanza dall’ostacolo laterale in dx (banchina) non minore di 1,80 m;
- sorpasso consentito su tutto lo sviluppo del tracciato;
- sole autovetture;
- nessun impedimento al traffico in transito (presenza di punti di
accesso);
- andamento altimetrico pianeggiante (i ≤ 2%);
- flusso egualmente ripartito nelle due direzioni;
Capacità: in una sola direzione la capacità in condizioni ideali è pari a 1700
pcu/h; per tratti estesi, in entrambe le direzioni, la capacità non supera le
3200 pcu/h
Parametro che individua il LdS:
La qualità della circolazione è apprezzata attraverso due parametri:
- percentuale del tempo di viaggio speso in accodamento;
- velocità media del viaggio.
Entrambi gli indicatori vengono utilizzati per le strade di classe I; per le strade
di Classe II si utilizza solamente SHUFHQWXDOHGHOWHPSRVSHVRLQDFFRGDPHQWR
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A.PROCEDURA APPLICABILE IN CASO DI ANALISI
GLOBALE
L’analisi globale viene condotta esaminando contemporaneamente entrambe
le direzioni di marcia; è utilizzabile su tronchi estesi, omogenei (per geometria
e condizioni di traffico), e con terreno pianeggiante o ondulato.
Determinazione della velocità di flusso libero (Free Flow Speed, FFS)
Nel caso in cui non si possa o non si voglia effettuare una misura diretta su
strada la FFS può essere stimata con la relazione:
FFS = BFFS − f LS − f A
con BFFS = velocità di flusso libero in condizioni di base (media ponderale
delle velocità di progetto)
fLS, fA = riduzioni rispettivamente per larghezza di corsia/distanza
dall’ostacolo laterale e frequenza degli accessi.
16
Calcolo della portata oraria
La portata equivalente in condizioni non ideali avrà valori diversi a seconda
che sia utilizzata per il calcolo della percentuale di tempo speso in
accodamento ovvero per la determinazione della velocità media di viaggio.
A partire dal volume di traffico (ad es. nell’ora di punta) si stima la portata
oraria:
vp =
VHP
phf ⋅ f G ⋅ f HV
vp = portata oraria (15 min di punta), in autovetture equivalenti/h
VHP = volume orario di traffico (ad es. volume di progetto, traffico di un’ora di
punta, etc.), in veic/h
phf = fattore dell’ora di punta (0,80÷0,95)
fG = coefficiente correttivo per andamento altimetrico
fHV = coeff. correttivo per presenza di traffico eterogeneo (veicoli industriali):
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f HV =
1
1 + Pt ⋅ (ET − 1) + PR ⋅ (E R − 1)
18
Determinazione della velocità media di viaggio (Average Travel Speed)
Si può calcolare questo indicatore a partire dalla velocità di flusso libero, dalla
portata oraria (come sopra determinata, in pcu/h) e da un fattore correttivo
(fnp) che tiene conto della percentuale di tracciato con sorpasso impedito:
ATS = FFS − 0 ,0125 v p − f np
Determinazione della percentuale di tempo speso in accodamento
Questo indicatore dipende dalla portata, dalla distribuzione direzionale del
traffico e dalla percentuale di zone di sorpasso impedito:
PTSF = BPTSF + f d / np
BPTSF = percentuale di tempo speso in accodamento in condizioni di base:
(
BPTSF = 100 ⋅ 1 − e
−0.000879 ⋅v p
)
fd/np = fattore correttivo per l’effetto combinato della distribuzione direzionale e
dell’impedimento al sorpasso
19
20
Determinazione del livello di servizio
Per la determinazione del LdS è necessario verificare preliminarmente che la
portata oraria non ecceda nei due sensi la capacità complessiva (3200
pcu/h); per singola direzione, tenuto conto della distribuzione direzionale, la
portata equivalente non dovrà essere superiore alla capacità della corsia
(1700 pcu/h).
Per le strade di Classe I il livello di servizio si determina attraverso i due
criteri che definiscono il dominio dei livelli di servizio (percentuale di tempo
speso in accodamento, velocità media di viaggio).
Per le strade di Classe II il livello di servizio si ottiene confrontando la
percentuale di tempo speso in accodamento ricavata attraverso l’applicazione
della procedura con i limiti dei singoli livelli di servizio.
21
B. PROCEDURA APPLICABILE IN CASO DI ANALISI
DIREZIONALE
Questa procedura è analoga a quella dell’analisi globale per andamenti
plano-altimetrici classificabili come pianeggianti od ondulati, trattando
separatamente le due direzioni di marcia.
In presenza di livellette con pendenza eguale o superiore al 3% lunghe più di
1 km è necessario ricorrere ad analisi per singole livellette (in salita o in
discesa).
Determinazione della velocità di flusso libero
Il metodo è lo stesso di quello descritto per l’analisi globale.
Determinazione della portata equivalente
In maniera analoga a quella vista per l’analisi globale la portata equivalente
direzionale (vd) si ottiene con la formula
VHPd
vd =
fhp ⋅ f G ⋅ f HV
L’analisi direzionale richiede tuttavia informazioni sulla portata nella direzione
opposta, che può essere calcolata con un’espressione del tutto simile:
vo =
VHPo
fhp ⋅ f G ⋅ f HV
Fattori correttivi per la pendenza (fG) e per la presenza di veicoli
pesanti( fHV)
Possono essere ottenuti con metodi diversi, applicabili ai casi di tratte estese,
di singole livellette in salita o di singole livellette in discesa.
1. Tratte estese: il metodo è applicabile solamente per tracciati
pianeggianti o ondulati. Gli equivalenti ET, ER ed il fattore correttivo per
pendenza fG si determinano allo stesso modo visto per l’analisi globale;
2. Singole livellette in salita: deve applicarsi questo metodo nel caso di
livellette con pendenza eguale o superiore al 3% e di lunghezza
superiore ad 1 km. Possono anche essere analizzate successioni di
livellette caratterizzate da una pendenza media:
a. Il fattore correttivo fG si determina dalla Tabelle di fig. 20.13 o di
Fig. 20.14, a seconda che la portata equivalente venga utilizzata
per la stima della velocità media ovvero della percentuale di
tempo in accodamento.
b. Gli equivalenti in autovetture ET ed ER si determinano con le
tabelle delle Figg. 20.15 ÷20.17
22
23
24
25
26
27
3. Singole livellette in discesa: si applica a livellette con pendenza
superiore al 3% e di lunghezza superiore ad 1 km. Possono anche
essere analizzate successioni di livellette caratterizzate da una
pendenza media:
a. Il fattore correttivo fg si assume generalmente pari ad 1;
b. Gli equivalenti ET, ER da impiegarsi per la determinazione del
fattore correttivo fHV si ricavano dalle tabelle valide per l’analisi
globale (Figg. 2.9, 2.10): nel caso di livellette molto lunghe ed
acclivi, nelle quali i veicoli pesanti possono essere costretti a
marciare a velocità ridotte per evitare la perdita di controllo del
veicolo, i valori degli equivalenti ET si ricavano dalla tabella di
Fig. 20.18. Il fattore fHV si ricava dall’espressione:
f HV =
1 + PTC ⋅ PT (ETC
1
− 1) + (1 − PTC )PT (ET − 1) + PR (E R − 1)
PTC = aliquota di tutti i veicoli pesanti che marciano a velocità ridotta
ETC = equivalente ricavato dalla tabella di Fig.20.18
Determinazione della velocità media di viaggio
Questo indicatore viene stimato a partire dalla velocità di flusso libero, dalla
portata equivalente, dalla portata nella direzione opposta, tenendo conto di
un fattore correttivo per limitazione della possibilità di sorpasso:
ATS = FFS d − 0.0125(v d + v o ) − f np
Il fattore fnp tiene conto dell’effetto della percentuale delle zone di divieto di
sorpasso nella direzione in esame.
28
29
30
Determinazione della percentuale di tempo speso in accodamento
Questo indicatore si fa dipendere dalla portata equivalente nella direzione in
esame, da quella in senso opposto e da un fattore che riflette le limitazioni al
sorpasso:
PTSFd = BPTSFd + f np
Il significato dei simboli è quello usuale; la variabile BPTSFd si stima con
l’espressione:
(
b
BPTSFd = 100 ⋅ 1 − e a⋅vd
)
I coefficienti a e b si determinano dalla tabella di Fig. 20.21
Determinazione del livello di servizio
Come nel caso di analisi globale, per la determinazione del LdS è necessario
verificare preliminarmente che la portata oraria non sia superiore alla
capacità della corsia (1700 pcu/h).
Per le strade di Classe I il livello di servizio si determina attraverso i due
criteri che definiscono il dominio dei livelli di servizio (percentuale di tempo
speso in accodamento, velocità media di viaggio).
Per le strade di Classe II il livello di servizio si ottiene confrontando la
percentuale di tempo speso in accodamento ricavata attraverso l’applicazione
della procedura con i limiti dei singoli livelli di servizio.
31
INSERIMENTO DI CORSIE ADDIZIONALI
Inserimento di corsie di sorpasso
Gli effetti benefici della corsia di sorpasso si riflettono a valle di essa per
una lunghezza di circa 2,8 km per quanto riguarda la velocità media del
viaggio e per una lunghezza variabile con la portata direzionale Qd. per
quanto riguarda la percentuale di tempo speso in accodamento.
Il primo passo dell’analisi consiste nel suddividere l’intero tratto Lt in quattro
segmenti:
Lu = lunghezza del tronco che precede la corsia di sorpasso (km)
Lpl = lunghezza della corsia di sorpasso (km);
Lde = lunghezza del tronco in cui si risente l’effetto della corsia di sorpasso (km),
detta anche lunghezza efficace
Ld = lunghezza della rimanente porzione del tratto di strada in esame (km), pari a:
Ld = Lt – (Lu + Lpl + Lde)
Se a valle della corsia di sorpasso vi è un tronco L'de di lunghezza inferiore ad Lde,
nell’analisi non si prenderà in considerazione il tronco Ld e si considererà la sola
lunghezza attuale del tronco L'de .
Per stimare l’aumento della velocità media del viaggio e la riduzione della
percentuale di tempo speso in coda si utilizzano i coefficienti indicati nella tabella 2024:
32
Determinazione della percentuale di tempo speso in coda
La percentuale di tempo speso in coda nei tronchi di lunghezza Lu ed Ld si assume
eguale a quella ricavata dalla normale procedura di analisi, in assenza della corsia di
sorpasso.
All’interno della corsia di sorpasso la percentuale di tempo speso in coda
generalmente varia dal 58 al 62 percento del valore nel tronco di monte, in funzione
del valore direzionale della portata (cfr. tab. 20-24).
All’interno della lunghezza efficace Lde si assume che la percentuale di tempo speso
in coda vari linearmente con la distanza dal valore della corsia di sorpasso a quello
normale a monte. Sotto queste ipotesi il valore medio della percentuale di tempo
speso in coda, una volta implementata la corsia di sorpasso, può essere calcolato con
l’espressione:
PTSFpl = percentuale di tempo speso in coda per l’intero segmento stradale che
include la corsia di sorpasso
PTSFd = percentuale di tempo speso in coda in assenza di corsia di sorpasso
fpl
= fattore di riduzione della percentuale di tempo speso in coda (Tab. 20-24)
Le variazioni della percentuale di tempo speso in coda sono mostrate nella figura 2025
33
Nel caso in cui a valle della corsia di sorpasso vi sia un tronco di lunghezza inferiore
ad Lde, la percentuale di tempo speso in coda sull’intero segmento (inclusa la corsia di
sorpasso) si valuta con l’espressione:
dove L'de è la distanza dalla fine della corsia di sorpasso alla fine del segmento
stradale sotto analisi. L'de deve in questo caso essere minore o eguale alla lunghezza
Lde che si ricava dalla tabella 20-23.
Determinazione della velocità media di viaggio
Analogamente a quanto visto per la percentuale di tempo speso in coda, la velocità
media di viaggio nei tratti Lu ed Ld è assunta pari a quella ricavata attraverso l’analisi
direzionale del tronco (ATSd).
All’interno della corsia di sorpasso la velocità media di viaggio è generalmente più
elevata di quella che si ha nel tronco a monte, di una quantità variabile dall’8
all’11%. L’effetto sulla velocità dipende ancora una volta dalla portata (cfr. tab. 2024).
All’interno della lunghezza efficace Lde la velocità media di viaggio si fa decrescere
linearmente con la distanza dal valore della corsia di sorpasso a quello normale del
tronco a monte.
La rappresentazione grafica dell’andamento della velocità media di viaggio è
tipicamente quella della Fig. 20-26
34
Il calcolo della velocità media di viaggio lungo l’intero segmento stradale di
lunghezza Lt utilizza l’espressione seguente:
ATSpl = velocità media di viaggio sull’intero segmento stradale, inclusa la corsia di
sorpasso
ATSd = velocità media di viaggio in assenza di corsia di sorpasso
fpl
= fattore di accrescimento della velocità media di viaggio per effetto della
corsia di sorpasso
Nel caso in cui a valle della corsia di sorpasso vi sia un tronco di lunghezza inferiore
ad Lde, la velocità media di viaggio sull’intero segmento (inclusa la corsia di
sorpasso) si valuta con l’espressione:
Corsie di arrampicamento
La procedura di valutazione è analoga a quella delle corsie di sorpasso; devono
tuttavia tenersi presenti alcune differenze:
1. la procedura da applicare nell’analisi direzionale della strada, in assenza di corsia
di arrampicamento, deve essere riferita alla singola livelletta e di conseguenza
vanno valutati i coefficienti fg ed fhv;
2. le lunghezze Lu, Lde ed Ld sono normalmente nulle e quindi la sola lunghezza da
considerare è quella della corsia aggiunta, senza tener conto dei tronchi di
manovra;
3. i fattori correttivi per stimare la velocità media di viaggio e la percentuale di
tempo speso in coda sono quello della tabella 20-27:
35
Esempio
Determinare il L.d.S. di una strada tipo C1, nelle seguenti condizioni:
-
BFFS = 92,50 Km/h;
Volume dell’ora di punta VHP = 1300 veic/h
6 accessi per Km;
terreno ondulato;
larghezza banchina dx 1,20 m
Traffico pesante 6% di VHP;
Traffico veicoli turistici 3% VHP;
Fattore dell’ora di punta phf = 0.90;
Percentuale tracciato a sorpasso impedito 80%;
Distribuzione del traffico nelle due direzioni 60/40;
Soluzione:
a) Si determina la velocità di flusso libero
FFS = BFFS − f LS − f A
- riduzione velocità per insufficiente larghezza corsie fLS = 4,90 Km/h
- riduzione velocità per frequenza accessi fA = 4,00 Km/h
FFS = 92,50 – 4,90 – 4,00 = 83,60 Km/h
b) Calcolo del tasso di flusso per la velocità media del viaggio
f HV =
1
1 + Pt ⋅ (ET − 1) + PR ⋅ (ER − 1)
fG = 0,99
ET = 1,5 [autovetture / veicolo pesante]
ER = 1,1 [autovetture / veicolo turistico]
f HV =
1
= 0.968
1 + 0.06 ⋅ (1.5 − 1) + 0.03 ⋅ (1.1 − 1)
36
vp =
VHP
1300
=
= 1507 pc / h
phf ⋅ f HV ⋅ fG 0.90 ⋅ 0.968 ⋅ 0.99
Il massimo flusso direzionale è vp,max = 0,60 x 1507 = 904 pc/h
Le condizioni sulla capacità sono soddisfatte, in quanto risulta:
- 904 < 1700 pc/h
- 1507 < 3200 pc/h
c) calcolo della velocità media del viaggio
ATS = FFS − 0 ,0125 v p − f np
per le condizioni ipotizzate vale fnp = 2,19 (valore ottenuto per interpolazione
lineare)
ATS = 83,60 – 0,125 1.507 – 2,19 = 62,57 Km/h
d) percentuale di tempo speso in coda
(
BPTSF = 100 ⋅ 1 − e
−0.000879 ⋅v p
)
= 73 %
PTSF = BPTSF + f d / np = 73 % + 6,9 % = 79,9 %
In base ai valori della velocità media del viaggio e della percentuale del
tempo speso in coda, si trova che il livello di servizio della strada, nella
condizione di traffico ipotizzata è il L.d.S. D.
----------------------------
37
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