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Sci3000 propone un programma per il calcolo della capacità delle rotatorie DOTT. ING. LUCIA SIMONCINI Cultore della materia per l'insegnamento "Sistemi di Trasporto" del Corso di Laurea in Ingegneria Civile Ambientale Edile dell'Università di Pisa
Le rotatorie di seconda generazione sono distinte in tre tipologie in base al diametro del cerchio esterno; in particolare il DM "Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali" del 19.04.2006 riporta la seguente classificazione: 1. minirotatorie per diametro esterno compreso tra 14 e 25 m; 2. rotatorie compatte per diametro esterno compreso tra 25 e 40 m; 3. rotatorie convenzionali per diametro esterno compreso tra 40 e 50 m. Il DM del 2006 fissa i parametri geometrici (corsia nella corona rotatoria, larghezza bracci di ingresso, larghezza bracci di uscita) delle rotatorie con diametro esterno inferiore ai 50 metri, specificando che i bracci di uscita e la corsia nella corona rotatoria devono essere sempre organizzati su una sola corsia, mentre i bracci di ingresso al massimo su due corsie. Purtroppo oggi molti progettisti si fermano al solo dimensionamento geometrico, che però, insieme alle verifiche di visibilità e corretta illuminazione, non è l'unico aspetto da considerare, non solo per una corretta pro-
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gettazione, ma anche per il rispetto della normativa. Il DM del 2006 prevede infatti anche che un'intersezione debba essere dimensionata con riferimento alla domanda di traffico specializzata in relazione alle manovre consentite. Gli elementi e i parametri da determinare in funzione della domanda di traffico, riferita al periodo di punta di progetto, sono, per le intersezioni a rotatoria, la capacità della rotatoria ed il livello di servizio della soluzione adottata. Per il calcolo della capacità delle rotatorie sono disponibili vari metodi, sia empirici che teorici. I metodi empirici consistono nell'osservazione di rotatorie in esercizio e nella conseguente deduzione di correlazioni tra flussi di traffico, elementi geometrici e
quindi capacità delle rotatorie stesse, utilizzando tecniche di regressione. Tra i più utilizzati e conosciuti ricordiamo: • il metodo di Kimber, sviluppato in Gran Bretagna negli anni '70 da un gruppo di ricercatori del TRR Laboratory guidati appunto da Kimber, considera ogni ingresso in rotatoria come un'intersezione a T i cui rami sono percorsi a senso unico e calcola la capacità dell'entrata Ce utilizzando per il calcolo il solo flusso circolante Qc in corrispondenza dell'entrata stessa e varie caratteristiche geometriche; • il metodo proposto dalla Normativa Svizzera nella "Guide Suisse des Giratoires" del 1991 per le rotatorie compatte (diametro D tra i 25 e i 40 m) tiene conto invece dei seguenti parametri: γ in funzione del numero di corsie in ingresso, Qd flusso di disturbo per il calcolo del quale entra in gioco sia il flusso in uscita Qs che quello Qc circolante nell'anello, parametro di impedenza α per il flusso in uscita che dipende dalla distanza b tra i punti di conflitto C e C' delle traiettorie in uscita e in entrata (e quindi dalla dimensione dell'iso-
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la spartitraffico) e dalla velocità di transito nell'anello, β che tiene conto del numero di corsie nell'anello; • il metodo francese del SETRA (Service d'Etudes Techniques des Route et Autoroutes), messo a punto nel 1987 in base ad una campagna di indagine su 17 rotatorie extraurbane, che per il calcolo della capacità tiene conto non solo del flusso circolante Qc in corrispondenza dell'entrata e del flusso entrante Qe, ma anche del flusso Qu che esce dall'uscita immediatamente precedente, oltre ai seguenti parametri geometrici: SEP = larghezza dell'isola spartitraffico all'estremità del braccio, ANN = larghezza dell'anello in m, ENT = larghezza in m della corsia di ingresso, misurata dietro il primo veicolo fermo all'altezza della linea del "dare precedenza", cioè a circa 6 metri dalla linea stessa; • il metodo francese del CETUR, proposto a fine anni '90 dal Centre d'Etudes sur les Réseaux, les Transport, l'Urbanisme et les constructions publiques, è basato sullo studio di alcune rotatorie urbane compatte con diametri compresi tra i 30 e i 70 metri, tiene conto, nel calcolo della capacità, del flusso di disturbo Qd (funzione del flusso circolante Qc e del flusso uscente Qu) e dei seguenti parametri: γ che varia in funzione del numero di corsie in ingresso, b che varia in funzione del diametro della rotatoria D e della larghezza dell'anello ANN. I metodi teorici invece si basano sul cosiddetto intervallo critico; ogni guidatore infatti, prima di effettuare la manovra di immissione in rotatoria, attende di avere un GAP, ovvero un distanziamento temporale (intervallo critico) che considera sufficiente tra due successivi veicoli che circolano nell'anello. Analizzando il comportamento degli utenti e la distribuzione dei distanziamenti tra i veicoli circolanti sull'anello si calcola l'intervallo critico. Il più noto ed utilizzato è quello dell'HCM (Highway Capacity Manual) prima nella edizione del 2000 e ora 2010. HCM2010 fornisce le indicazioni per il calcolo sia della capacità della rotatoria che del Livello di Servizio (LoS) che della lunghezza della coda. Trattandosi però di un metodo basato sull'osservazione del gap minimo accettato dagli utenti, per utilizzarlo in aree geografiche diverse sarebbe neces-
sario rimodularlo sulle abitudini e sui comportamenti dei conducenti locali. Ricordiamo in tal senso il lavoro condotto in collaborazione tra Università di Pisa e Università del Kentucky "Gap acceptance parmeters for HCM 2010 roundabout capacity model applications in Italy" di A. Gazzarri, M.T. Martello, A. Pratelli, R.R. Souleyrette. Tale studio ha permesso di ricalibrare sulla Toscana del Nord il modello HCM per il calcolo della capacità della rotatoria. Per il calcolo della capacità delle rotatorie con i metodi empirici, ma a breve anche con il metodo HCM2010, viene in aiuto il software RotaCalc disponibile sul sito della sci3000 che permette di verificare il funzionamento della rotatoria in funzione dei flussi di traffico che la percorrono e di vari parametri geometrici, utilizzando, uno a scelta, a seconda della dimensione della rotatoria, tra 3 diversi noti metodi empirici: il Kimber, lo Svizzero e il CETUR. Saranno però presto disponibili 2 moduli aggiuntivi grazie ai quali sarà possibile effettuare le verifiche anche con il SETRA per rotatorie extraurbane e con il metodo HCM2010. RoataCalc già adesso utilizza comunque il metodo HCM, aggiornato alla versione 2010, per il calcolo del LoS e del 95° percentile della distribuzione della lunghezza delle coda. Attraverso una semplice interfaccia grafica si inseriscono la matrice origi-
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ne/destinazione dei flussi di traffico e altre caratteristiche della rotatoria utilizzate da tutti i metodi o comunque necessarie per una descrizione completa della rotatoria. Una volta selezionato il metodo da utilizzare, se necessario, sarà possibile aprire un'ulteriore maschera per l'inserimento di ulteriori parametri geometrici richiesti dal metodo scelto. Per ogni metodo è possibile caricare un esempio tipo. Il software fornisce sia un output rapido per la verifica a video dei risultati da parte del progettista, sia una vera e propria relazione tecnica in formato .odt (OpenOffice) completa di premesse normative e descrizione dei vari metodi disponibili. La relazione viene generata passando da una maschera per l'inserimento della descrizione dell'intersezione oggetto di studio, dei dati del tecnico, e del giorno e del periodo temporale di rilevazione dei flussi utilizzati per il calcolo della capacità. Infine in coda alla relazione, sempre in automatico, il software effettua una verifica sui risultati e fornisce una conclusione sullo stato della verifica funzionale della rotatoria (non soddisfatta, soddisfatta in parte, completamente soddisfatta). RotaCalc è disponibile in offerta lancio sul sito della società alla pagina sci3000, 1 licenza per 1 PC, compresi aggiornamenti e assistenza tecnica per 1 anno e gira regolarmente su Windows 10 - 8 - 7 - XP Professional - Vista.
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