APPROCCIO DINAMICO CRITICO ALLA PROGETTAZIONE STRADALE NELLE VERIFICHE DI VISIBILITA’

da pag 8 a 128:io-roma 22/04/14 15.05 Pagina 48

Quaderno

a cura di Ing. M. Di Micoli Ing. F. D’Angeli commissione Infrastrutture stradali visto da: Ing. A. Griffa Ing. A. Fuschiotto Ing. S. Caso

APPROCCIO DINAMICO CRITICO ALLA PROGETTAZIONE STRADALE NELLE VERIFICHE DI VISIBILITÀ La visibilità figura come un fattore basilare e una corretta progettazione dovrebbe essere dinamica fin dalle prime fasi ORDINe DeGLI INGeGNeRI DeLLA PROVINCIA DI ROMA

da pag 8 a 128:io-roma 22/04/14 15.05 Pagina 49

roma

Il trasporto stradale si rivela anno dopo anno il più diffuso e utilizzato, ma dal punto di vista della sicurezza per l’utente si caratterizza rispetto a quello aereo, navale e ferroviario, come il più pericoloso dato l’alto numero di incidenti l’anno. Nonostante negli ultimi decenni i veicoli si siano equipaggiati dei migliori sistemi di sicurezza di guida, non si è riusciti tuttavia a contrastare il fenomeno dell’ incidentalità, tant’è che per l’anno 2012 in Italia si sono verificati oltre 186.000 incidenti nei quali 3.653 persone hanno perso la vita (dati del Min. Infrastrutture e Trasporti). Gli elementi che concorrono alla possibilità di accadimento di un incidente sono legati al cosiddetto “fattore umano”, ossia sono correlati alle condizioni psicofisiche del conducente (quali la prontezza di ri-

flessi e le capacità motorie); inoltre contribuiscono fortemente le condizioni meteorologiche, l’efficienza del veicolo (impianto frenante) e non ultima la corretta realizzazione dell’infrastruttura stradale. Una valida progettazione stradale infatti non può prescindere dal garantire all’utente sicurezza e confort di guida che si raggiungono principalmente assicurando determinate distanze di visuale libera sufficienti all’utente per avvistare con adeguato anticipo ostacoli che potrebbero essere presenti sulla carreggiata e compiere in sicurezza le opportune manovre. Ciò si ottiene, dal punto di vista planimetrico, con il confronto tra la distanza di visuale libera e la distanza di visibilità per l’arresto (oppure per il sorpasso e per il cambio di corsia nelle strade a più corsie per senso di marcia). Inoltre la visibilità dipende anche dall’andamento altimetrico e in particolare dalla presenza di raccordi convessi in cui il passaggio dal tratto ascendente a quello discendente, e quindi il recupero della visuale, è tanto più brusco quanto più è ridotto il raggio del raccordo. La normativa italiana cogente -DM 05/11/2001, prot.n°6792- è piuttosto chiara per quanto riguarda le verifiche di visibilità per il tracciato plano-altimetrico. La visibilità è garantita dal punto di vista altimetrico prescrivendo un valore del minimo del raggio verticale, concavo o convesso, mentre dal punto di vista planimetrico con la Distanza di visuale libera: entrambi hanno lo scopo di evitare l’urto del veicolo con un oggetto presente sulla carreggiata stradale o con altri veicoli che lo precedono.

Per distanza di visuale libera (DVL) si intende la lunghezza del tratto di strada che il conducente riesce a vedere davanti a sé senza considerare l’influenza del traffico, delle condizioni atmosferiche e di illuminazione della strada.

Secondo quanto indicato dalla normativa, lungo il tracciato stradale la distanza di visuale libera deve essere confrontata, nel caso di strade a carreggiate separate, con la Distanza di visibilità per l’arresto, che è pari allo spazio minimo necessario affinché un conducente possa arrestare il veicolo in condizione di sicurezza davanti ad un ostacolo imprevisto. Questo valore deve essere garantito lungo tutto lo sviluppo del tracciato. Per il calcolo della distanza di arresto si usa la formula esplicitata al paragrafo 5.1.2. del DM 05/11/2001 che tiene conto di varie grandezze, tra cui le caratteristiche cinematiche del veicolo (velocità iniziale, massa, resistenze), la pendenza longitudinale, l’aderenza, e il tempo complessivo di reazione dell’utente.

Malgrado la notevole importanza ai fini della sicurezza, esistono tuttavia casi di progetti, soprattutto in fase preliminare, in cui le verifiche di visibilità non sono presenti. L’iter progettuale

ORDINe DeGLI INGeGNeRI DeLLA PROVINCIA DI ROMA

49

da pag 8 a 128:io-roma 22/04/14 15.05 Pagina 50

roma

50

di un’infrastruttura stradale solitamente parte con la scelta della sezione tipo, valutando la funzionalità dell’infrastruttura nella rete esistente e garantendo i livelli di servizio e la portata di traffico richiesta. Una volta definito il tracciato plano-altimetrico si effettuano le verifiche dinamiche di stabilità del veicolo in curva, della corretta percezione degli elementi geometrici da parte dell’utente e della congruenza del diagramma di velocità e si calcolano i diagrammi di visibilità, da cui si determinano gli allargamenti necessari oltre banchina. Ma questo iter alcune volte può riservare degli imprevisti: un tracciato può rispettare tutti i criteri geometrici della normativa, ma dalle verifiche di visibilità si possono ottenere risultati alquanto improbabili.

Analizziamo l’esempio seguente: Tipo di Strada secondo DM Corsie per senso di marcia Modulo corsia (m) Modulo banchina (m) Vp min (Km/h) Vp max (Km/h)

C1 1 3,75 1,50 60 100

Si ipotizzi una curva in destra di raggio pari a 180 m (> Rmin 118 m), con opportuno inserimento di curve di transizione (clotoidi). La livelletta abbia una pendenza in discesa pari al 6% (in normativa in quanto i < i max 7%). Per effettuare la verifica di visibilità per l’arresto occorre calcolare la distanza di visibilità per l’arresto (Da) e la distanza di visuale libera (DVL).

Nel caso in esame risultano rispettivamente Da = 99,30 m e DVL = 69,00 m. essendo la DVL minore della Da si potrebbe introdurre un limite di velocità, in deroga alla normativa, oppure sarebbe necessario un allargamento in interno curva che, in base ai risultati dei più diffusi pro-

grammi di calcolo stradale, risulta dell’ordine di circa 3,50 m. In quest’ultima ipotesi il tratto di infrastruttura stradale progettato rispetterebbe tutti i criteri del DM 05/11/2001. Analizzando più nel dettaglio le scelte progettuali da adottare: • nella prima ipotesi l’introduzione di un limite di velocità, magari dopo un tratto percorso alla velocità massima, potrebbe ridurre la fluidità del flusso veicolare e comportare il rischio che utenti indisciplinati non rispettino la velocità massima imposta provocando situazioni pericolose per sé stessi e gli altri.

• nella seconda ipotesi si dovrebbe realizzare oltre la banchina uno spazio libero da ostacoli di larghezza paragonabile ad un’altra corsia, che porterebbe nell’utente una difficoltà di comprensione del tracciato stradale in quanto la presenza alla sua destra di uno spazio di dimensioni maggiori rispetto alla propria corsia di marcia, seppur debitamente individuato dalla segnaletica orizzontale, porterebbe lo stesso ad una percezione anomala inducendolo in maniera inconscia a modificare la propria traiettoria di marcia in piena sterzata; inoltre ciò potrebbe indurre il guidatore a compiere azzardate manovre di sorpasso in piena curva di mezzi più lenti.

Quanto suddetto sottolinea l’esigenza di un approccio dinamico alla progettazione dell’infrastruttura stradale, poiché i risultati dell’analisi di visibilità dovrebbero indurre il progettista a rivedere la geometria del tracciato in modo da evitare tali sgradevoli situazioni; la progettazione dovrebbe essere eseguita per iterazione, ipotizzando le caratteristiche geometriche del tracciato e verificando le stesse ai sensi delle norme cogenti, cercando la soluzione più accettabile anche in funzione della percezione

Figura 1 – Rappresentazione geometrica della DVL in curva

ORDINe DeGLI INGeGNeRI DeLLA PROVINCIA DI ROMA

da pag 8 a 128:io-roma 22/04/14 15.05 Pagina 51

roma

51

Figura 2 – Allargamento in galleria-SS7 Variante Colli Albani

dell’infrastruttura da parte dell’utente. Tuttavia per il progettista ripetere più volte l’iter progettuale e verificare per ogni ipotesi le diverse prescrizioni normative diventa un lavoro molto dispendioso. Sarebbe quindi auspicabile una progettazione di tipo dinamico con cui velocizzare i diversi passaggi di verifica degli elementi plano-altimetrici introdotti, con un approccio a 360° che tenga conto delle verifiche dinamiche del veicolo ed allo stesso tempo di visibilità per l’utente. Un tipo di approccio simile è già presente in alcuni programmi di calcolo stradale. Recentemente è stata estesa inoltre la progettazione BIM (Building Information Mode-

ling), nata per le strutture, anche ai tracciati stradali: tale applicazione permette di creare e confrontare facilmente più alternative e dà la possibilità di ricostruire il modello 3D dell’ambiente naturale e di quello di progetto, utilizzando dati CAD, GIS e BIM. In questo modo i progetti possono essere studiati ed ottimizzati valutando l’andamento plano-altimetrico e verificando contestualmente i requisiti di visibilità.

Questo approccio di tipo dinamico consente così fin dalla fase preliminare una progettazione maggiormente affinata anche nei criteri di scelta della soluzione economicamente più vantaggiosa. ■

Figura 3 – esempi indicativi di verifiche di visibilità 3D

Per ulteriori articoli della presente pubblicazione IoRoma visitare il sito: http://rivista.ording.roma.it

ORDINe DeGLI INGeGNeRI DeLLA PROVINCIA DI ROMA