Le intersezioni urbane semaforizzate La progettazione di un impianto semaforico isolato

Definizioni Segnale Ciclo semaforico C Intervallo Fase i Verde: via libera Gialla: frenare o liberare l’intersezione Rossa: via impedita Ciclo semaforico C Sequenza completa di segnali Intervallo Tempo in cui i segnali restano fissi Fase i Frazione del ciclo nel quale viene data via libera a una o più correnti di traffico.

Definizioni Interverde o intervallo di cambio Yi Tempo di verde Gi Somma dei tempi di giallo e di tutto rosso necessario a liberare l’intersezione dai flussi di auto e di pedoni Tempo di verde Gi tempo di segnale verde per la corrente i Tempo di rosso Ri Tempo di segnale rosso per la corrente i Flusso di saturazione si Massimo volume che attraversa la linea di arresto nell’unità di tempo durante il tempo di verde. E’ maggiore della capacità dell’arco se l’accesso è saturo.

Definizioni Attenzione alla differenza tra flusso di saturazione e capacità di un’intersezione semaforizzata

Definizioni C = Gi + Yi + Ri per ogni i Verde efficace gi gi < Gi + Yi Rosso efficace ri ri > Ri C = gi + ri per ogni i Tempo perso Li Somma del tempo perso all’avviamento Lai (2-3 sec) e allo sgombero Lsi (1-2 sec): Li = Lai + Lsi ri = Ri + Li

Tipo di funzionamento Predeterminato Semiattuato Attuato Semaforo isolato Rete semaforica

Il progetto Fasi: Scelta del tipo di regolazione Scelta del piano di fasatura Progettazione del ciclo semaforico Determinazione del livello di servizio Dalla determinazione del livello di servizio, si possono ripercorrere le diverse fasi qualora non sia soddisfacente il livello di servizio raggiunto.

Tipo di regolazione Funzionamento predeterminato Funzionamento attuato È il caso che sarà affrontato di seguito. In base al flusso in arrivo ai diversi accessi nel quarto d’ora più carico, si determinerà il ciclo semaforico, le fasi ed i tempi di verde e rosso e si considereranno fissi Funzionamento attuato

Il piano di fasatura 2 fasi 3 fasi 4 fasi Sarà scelto a seconda del tipo di intersezione e dei flussi 2 fasi Normali con manovre permesse (svolta a sinistra) Con verde anticipato (protegge svolta) Con verde ritardato Con verde fisso per svolta a destra 3 fasi Protezione delle manovre degli accessi della strada principale 4 fasi Raro. Serve a proteggere tutte le manovre o a causa dell’ingente flusso pedonale

Progettazione del ciclo semaforico Esempio a due fasi s1 g1 ≥ v1 C s2 g2 ≥ v2 C vi = flusso in arrivo all’accesso i Eguagliando (valore minimo del verde) (g1+g2) = (v1/s1 + v2/s2) C = G1+Y1+G2+Y2 C-(L1+l2) = C(v1/s1 + V2/s2)

Progettazione del ciclo semaforico L1 + L2 Cmin = ----------------------- 1 - (v1/s1 + v2/s2) Considerando più fasi ∑i L i Cmin = ------------------ 1 - ∑i vi/si

Ciclo ottimo Il ciclo minimo non è quello che presenta il migliore livello di servizio. Ciclo ottimo di Webster semplificato 5 + 1,5 ∑i L i Cmin = ------------------ 1 - ∑i vi/si

Esempio a 2 fasi Verdi efficaci Verdi e gialli di lanterna g1 = C v1/s1 g2 = C v2/s2 Verdi e gialli di lanterna G1+Y1 = g1+L1 G2+Y2 = g2+L2 Rossi di lanterna R1 = C – (V1+Y1) R2 = C – (V2+Y2)

Calcolo del flusso di saturazione S = Sb K1 K2 ….Kn Sb portata di saturazione di base Sb = 525 L per 5,5m<L<18,5m L = larghezza utile dell’accesso K1 coefficiente di eterogeneità del flusso K1 = 1/∑ajEj aj = frazione di veicoli del tipo j-esimo Ej = coefficiente di equivalenza dei veicoli del tipo J-esimo

Calcolo del flusso di saturazione coefficienti Ej Tipo di veicoli Coefficiente di equivalenza Auto e veicoli merci leggeri 1 Veicoli pesanti medi e grandi 1,75 Autobus 2,25 Tram 2,50 Moto e motocicli 0,33 Biciclette 0,20

Calcolo del flusso di saturazione K2: coefficiente di correzione per accesso in pendenza K2 = 1-0,03i% dove i% è il grado percentuale di pendenza media negli ultimi 30m dall’intersezione (positiva se salita, negativa se discesa)

Calcolo del flusso di saturazione K3: interferenza con altri flussi Zona K3 Residenziale 1 Commerciale suburbana 0,98 Industriale 0,93 Centro affari 0,85

Calcolo del flusso di saturazione K4: difficoltà di manovra K4 = 1/∑bjWj Wj = coefficienti di equivalenza delle manovre bj = frazione del flusso relativa alla manovra j Manovra Wj Marcia diretta 1 Svolta a destra 1÷1,25 Svolta a sinistra 1÷1,75

Interverde Y Costituito dal giallo e dal tutto rosso giallo y : tempo di arresto dei veicoli y = tpr + v/(2(a+gi%) tpr = tempo di percezione e reazione a = accelerazione di frenatura g = accelerazione di gravità i% = pendenza media percentuale dell’accesso tutto rosso AR : tempo di sgombero dell’intersezione Verifica verde pedonale Gpi < Ri

Calcolo del livello di servizio si calcola il ritardo medio d per veicolo ad ogni accesso e poi il ritardo medio dell’intersezione pesato sui flussi di manovra/accesso che per semaforo isolato è d =d1+d2 d1 = ritardo in caso di arrivi uniformi d2 = incremento di ritardo dovuto ad arrivi non uniformi

Ritardo per singola corsia

Ritardo per accesso e intersezione

Ritardo totale medio (sec/veic) Livello di servizio Livello di servizio Ritardo totale medio (sec/veic) A ≤ 5 B 5 < d ≤ 10 C 10 < d ≤ 20 D 20 < d ≤ 30 E 30 < d ≤ 45 F > 45