VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI SERVIZIO DI UNA INTERSEZIONE A QUATTRO BRACCI SEMAFORIZZATA CON PRECEDENTE FASATURA DEL CICLO SEMAFORICO

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1 ESERITAZIONE N 10 VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI SERVIZIO DI UNA INTERSEZIONE A QUATTRO BRAI SEMAFORIZZATA ON PREEDENTE FASATURA DEL ILO SEMAFORIO. ALOLO DELLA VARIAZIONE DEL LIVELLO DI SERVIZIO IN FUNZIONE DELLA LUNGHEZZA DEL ILO 1. Introuzone Nel presente elaborato s pone l obettvo etermnare l lvello servzo una ntersezone a quattro bra semaforzzata, opo aver alolato la lunghezza mnma el lo semaforo e aver fasato l mpanto per un valore fssato el lo. Suessvamente s ntene verfare la varazone el lvello servzo ell ntersezone n base a vers valor attrbut alla urata el lo semaforo. Quano s proee alla realzzazone un mpanto semaforo per una ntersezone oorre neessaramente stablre l numero elle fas a aottare, la loro suessone e la urata el lo. Il numero elle fas eve essere valutato n manera tale a tener onto una sere esgenze progetto: ruzone e punt onfltto (o ompleta elmnazone): man mano he aumenta l numero elle fas el lo semaforo mnusono punt onfltto, n quanto s rue la ontemporanetà elle manovre. L obettvo, unque, è quello avere un numero rotto manovre permesse a favore elle osette manovre protette, oè quelle he all nterno ella stessa fase non presentano punt onfltto. In una ntersezone a quattro bra tutt a oppo senso, a esempo, sono neessare quattro fas per elmnare tutt punt onfltto fra le manovre e veol, e eventualmente una qunta fase per elmnare punt onfltto on le orrent attraversamento peonale. ontenmento ella urata el lo : s era, oè, non avere l semafor superor a 90 seon per l a ue fas e a 10 seon per quell a tre fas. l molto lungh, po, omporterebbero temp rosso altrettanto elevat on onseguente malumore per l utenza; veversa, l troppo brev non onsentrebbero smaltre tutto l traffo he sopraggunge all ntersezone, on onseguente formazone oe lunghezza eessva. ontenmento el numero elle fas : questo è fonamentale mportanza perhé a ogn fase orrspone un pertempo avvamento per veol he evono esegure la manovra. Per u pù sono le fas, pù s ruono temp vere effettvo e, onseguenza, s rue la apatà ell ntera ntersezone.

2 Per poter effettuare una fasatura ottmale ell mpanto semaforo, è opportuno proeere prma al alolo ella lunghezza mnma he l lo può assumere, aveno fssato un erto numero fas e esseno nota la rpartzone el flusso fra le verse manovre; suessvamente, proeeno n manera teratva a partre al valore mnmzza l rtaro meo omplessvo ell ntersezone. La urata el lo mnmo può essere ravata alla formula seguente: L X mn (1) V X S n fas mn per step suessv, s efnse l valore he ove X è l grao saturazone, V e S sono rspettvamente l flusso e la portata saturazone e L è l tempo perso totale, o Lost Tme, alolable nel seguente moo: L n fas G on G tempo gallo, n genere assunto par a 4 seon. Inoltre è opportuno spefare he la sommatora presente nella (1) è estesa al numero elle fas; per le fas n u vengono onsentte pù manovre s valuta l rapporto fra V e S massmo. Il flusso saturazone S è l equvalente el numero veol he transtano attraverso una sezone nell potes he l ntera urata el lo semaforo venga assegnata al vere. Dopo aver etermnato l valore mnmo a poter attrbure alla urata el lo semaforo, è possble effettuare la fasatura ell mpanto per un qualsas valore he sa maggore o uguale a quello mnmo stmato. Per fare ò è suffente alolare temp vere effettvo per le sngole fas attraverso la seguente relazone: V g S X ove l rapporto V/S è anora una volta quello maggore fra tutte la manovre he vengono esegute nella stessa fase, è l valore ella urata el lo per l quale s ntene fasare l mpanto e X è l grao saturazone ravable alla relazone nversa ella (1) V n fas S X L Dopo aver fasato l lo semaforo è possble proeere alla valutazone el lvello servzo assoato alle sngole manovre, el lvello servzo globale ell ntera ntersezone. Per poter stmare l lvello servzo oorre anora una volta onosere l rtaro meo assoato a ogn manovra. La metoologa utlzzata è sempre rferta alle nazon fornte al Manuale

3 HM 000. Le potes base nell applazone ella metoologa utlzzata sono sostanzalmente ue: urata el lo semaforo nota; strbuzone e fluss assoat alle sngole manovre nota. Nel aso ella valutazone el lvello servzo una ntersezone semaforzzata, non sussste pù l problema legato alla possbltà avere punt onfltto fra le manovre, n quanto l eflusso veolare è strbuto nel tempo, n base alle fas el lo semaforo. Le granezze he aratterzzano l problema n esame sono l volume traffo ella manovra - esma, nato on l termne V, e la apatà ella orsa (o e grupp orse) eata alla stessa manovra. Not quest ue valor è possble stmare un ulterore granezza efnta ome grao saturazone X V, anh essa rferta alla sngola orsa. Esseno gà noto, a preeent alol, l flusso saturazone è possble proeere alla etermnazone ella apatà ella orsa, espressa n ve/h, attraverso la seguente espressone analta: S g ove g è la urata el vere effettvo, relatvo alla spefa manovra, mentre è la urata ell ntero lo semaforo. Il rapporto g prene l nome rapporto o frazone vere effettvo. Dopo aver etermnato l valore ella apatà oorre neessaramente proeere alla valutazone el rtaro meo, l quale è a sua volta ato alla sommatora tre ontrbut: + ove è l alquota he tene onto arrv tpo unforme all ntersezone; oè s suppone he stanzament temporal e veol he sopraggungono nell ntersezone sano ostant. è l alquota rtaro he tene onto, nvee, ella possbltà he sano arrv asual, ovut anhe a problem saturazone ell ntersezone. è l ontrbuto ovuto alla presenza oe gà esstent, oè veol gà present all ntersezone he non sono rust a passare nell ntervallo vere el lo semaforo preeente. Quest ultmo ato è generalmente noto a nagn tpo statsto effettuate su un atabase storo.

4 Le relazon matemathe he onsentono etermnare prm ue ontrbut sono le seguent: 1 0,5 1 1 mn 1;X 900 T g g ( ) k I X ( X 1) + ( X 1) + T In u T è l tempo smulazone espresso n ore, k è un oeffente orrettvo posto par a 0,5 e I è l osetto oeffente orrettvo monte, par a 1. Una volta stmato l rtaro meo per ogn manovra è possble valutare relatv lvell servzo n base alle nazon fornte al Manuale HM. Faeno una mea pesata su fluss e vers s ottene l rtaro meo omplessvo ell ntera ntersezone.

5 . Problema n esame e relatva proeura rsoluzone L ntersezone n esame può essere shematzzata ome segue: Il lo semaforo è osttuto a tre fas, n u le manovre onsentte vengono seguto shematzzate: FASE 1:

6 FASE FASE 3 Inoltre sono not valor e fluss veolar e elle portate saturazone relatv a asuna manovra: Manovra V(ve/h) S(ve/h) Not, qun, valor e fluss e elle portate saturazone per le verse manovre, è possble proeere al alolo e massm rapport V/S e suessvamente alla etermnazone el lo mnmo:

7 1 FASE-Manovre 5, 6 V S V/S , ,5 MAX (V/S) 0,8 FASE- Manovra 1, 3 V S V/S , ,3 MAX (V/S) 0,3 3 FASE - Manovre, 4 V S V/S , ,15 MAX (V/S) 0,18 Assumeno l tempo gallo G par a 4 seon e l valore el grao saturazone rto par a 1, s etermna l seguente valore : X L X 1 1 V 1 0,78 S mn n fas ove L è stato etermnato ome: Dopo aver etermnato 55s L n fas G 3 4 1s mn s proee alla fasatura ell mpanto per un valore ella urata el lo par a 10 seon. La fasatura onsste, qun, nel alolo e ver effettv attraverso la seguente relazone: V g S X Il grao saturazone X è par a : V n fas S X L 10 0,78 0,

8 Per u ver effettv per le sngole fas sono seguent: 1 FASE-Manovre 5, 6 g 39 s FASE- Manovra 1, 3 g 44 s 3 FASE - Manovre, 4 g 5 s La fasatura el semaforo per l ntersezone n esame è la seguente: 1 FASE FASE 3 FASE Manovre 39s 4s 44s 4s 5s 4s 5-6 V G 1-3 V G -4 V G A questo punto è possble alolare l rtaro meo assoato a asuna manovra, a partre al lo semaforo preeentemente fasato. Manovra 6 Esseno gà nota la portata saturazone S è possble proeere alla valutazone ella apatà: S g ,5ve/ h Per u l grao saturazone sarà par a : V 5 X 0,86 9,5 Le alquote el rtaro meo, trasurano l ontrbuto ovuto a g 39 0,5 1 0, g 39 1 mn( 1;X ) 1 mn(1;0,86) T 900 0,5 ( X 1) + ( X 1) k I X + T 0,5 1 0,86 9,5 0,5 37,97s / ve ( 0,86 1) + ( 0,86 1) + 6,78s / ve, valgono rspettvamente:

9 Per u, n efntva, s ottene: ,97 + 6, ,7s / ve In base alla seguente tabella fornta al Manuale HM è possble rsalre al lvello servzo ella manovra n esame: L.O.S A <10 B >10-0 >0-35 D >35-55 E >55-80 F >80 Il lvello servzo ella manovra 6 è E. Manovra 5 Esseno gà nota la portata saturazone S è possble proeere alla valutazone ella apatà: S g ve/ h Per u l grao saturazone sarà par a : V 50 X 0,77 35 Le alquote el rtaro meo, trasurano l ontrbuto ovuto a g 39 0,5 1 0, g 39 1 mn( 1;X ) 1 mn(1;0,77) T 900 0,5 ( X 1) + ( X 1) k I X + T 0,5 1 0, ,5 36,45s / ve ( 0,77 1) + ( 0,77 1) + 16s / ve Per u, n efntva, s ottene: , ,4s / ve valgono rspettvamente: In base alla seguente tabella fornta al Manuale HM è possble rsalre al lvello servzo ella manovra n esame:

10 L.O.S A <10 B >10-0 >0-35 D >35-55 E >55-80 F >80 Il lvello servzo ella manovra 6 è D. Manovra 1 Esseno gà nota la portata saturazone S è possble proeere alla valutazone ella apatà: S g ,3ve/ h Per u l grao saturazone sarà par a : V 350 X 0,68 513,3 Le alquote el rtaro meo, trasurano l ontrbuto ovuto a g 44 0,5 1 0, g 44 1 mn( 1;X ) 1 mn(1;0,68) ,09s / ve valgono rspettvamente: 900 T 900 0,5 ( X 1) + ( X 1) k I X + T 0,5 1 0,68 513,3 0,5 ( 0,68 1) + ( 0,68 1) + 7,16s / ve Per u, n efntva, s ottene: ,09 + 7,16 39,s / ve In base alla seguente tabella fornta al Manuale HM è possble rsalre al lvello servzo ella manovra n esame:

11 L.O.S A <10 B >10-0 >0-35 D >35-55 E >55-80 F >80 Il lvello servzo ella manovra 1 è D. Manovra 3 Esseno gà nota la portata saturazone S è possble proeere alla valutazone ella apatà: S g ,3ve/ h Per u l grao saturazone sarà par a : V 448 X 0,87 513,3 Le alquote el rtaro meo, trasurano l ontrbuto ovuto a g 44 0,5 1 0, g 44 1 mn( 1;X ) 1 mn(1;0,87) ,39s / ve valgono rspettvamente: 900 T 900 0,5 ( X 1) + ( X 1) k I X + T 0,5 1 0,87 513,3 0,5 ( 0,87 1) + ( 0,87 1) + 18,4s / ve Per u, n efntva, s ottene: , ,4 53,6s / ve In base alla seguente tabella fornta al Manuale HM è possble rsalre al lvello servzo ella manovra n esame:

12 L.O.S A <10 B >10-0 >0-35 D >35-55 E >55-80 F >80 Il lvello servzo ella manovra 3 è D. Manovra Esseno gà nota la portata saturazone S è possble proeere alla valutazone ella apatà: S g ve/ h Per u l grao saturazone sarà par a : V 16 X 0,86 50 Le alquote el rtaro meo, trasurano l ontrbuto ovuto a g 5 0,5 1 0, g 5 1 mn( 1;X ) 1 mn(1;0,86) T 900 0,5 ( X 1) + ( X 1) k I X + T 0,5 1 0, ,5 45,86s / ve ( 0,86 1) + ( 0,86 1) + 30,5s / ve valgono rspettvamente: Per u, n efntva, s ottene: , ,5 76,4s / ve In base alla seguente tabella fornta al Manuale HM è possble rsalre al lvello servzo ella manovra n esame:

13 L.O.S A <10 B >10-0 >0-35 D >35-55 E >55-80 F >80 Il lvello servzo ella manovra è E. Manovra 4 Esseno gà nota la portata saturazone S è possble proeere alla valutazone ella apatà: S g ,ve/ h Per u l grao saturazone sarà par a : V 165 X 0,7 9, Le alquote el rtaro meo, trasurano l ontrbuto ovuto a g 5 0,5 1 0, g 5 1 mn( 1;X ) 1 mn(1;0,7) ,4s / ve valgono rspettvamente: 900 T 900 0,5 ( X 1) + ( X 1) k I X + T 0,5 1 0,7 9, 0,5 ( 0,7 1) + ( 0,7 1) + 17,71s / ve Per u, n efntva, s ottene: ,4 + 17,71 61,9s / ve In base alla seguente tabella fornta al Manuale HM è possble rsalre al lvello servzo ella manovra n esame:

14 L.O.S A <10 B >10-0 >0-35 D >35-55 E >55-80 F >80 Il lvello servzo ella manovra 4 è E. Lvello servzo globale In ultma anals s vuole etermnare l lvello servzo ell ntera ntersezone. Per fare ò s valuta una mea pesata su fluss e rtar relatv alle sngole manovre: V D V 55,87s / ve Il lvello servzo ell ntersezone stuata è pertanto Lvello E. Nella seona parte el presente elaborato s ntene verfare ome, a partà arattersthe geometrhe ell ntersezone, l suo lvello servzo possa varare n funzone ella urata he s attrbuse al lo semaforo. Per fare ò s è proeuto alla etermnazone elle granezze esamnate preeentemente per valor ompres fra un massmo 130 seon e un mnmo 55 seon proeeno per step 10 seon fra un lo e l suessvo. RITARDI MEDI (s/ve) s 68,94 MAN. 6 56,13 MAN. 5 41,45 MAN.1 55,55 MAN. 3 80,73 MAN. 65,9 MAN.4 RITARDI MEDI (s/ve) - 10 s 64,75 MAN. 6 5,45 MAN. 5 39,5 MAN.1 53,63 MAN. 3 76,38 MAN. 61,95 MAN.4

15 RITARDI MEDI (s/ve) s 65,4 MAN. 6 51,64 MAN. 5 37,09 MAN.1 51,89 MAN. 3 71,96 MAN. 57,94 MAN.4 RITARDI MEDI (s/ve) s 61,01 MAN. 6 47,94 MAN. 5 34,99 MAN.1 50,43 MAN. 3 76,05 MAN. 58,37 MAN.4 RITARDI MEDI (s/ve) - 90 s 6,93 MAN. 6 47,88 MAN. 5 3,99 MAN.1 49,38 MAN. 3 7,15 MAN. 54,61 MAN.4 RITARDI MEDI (s/ve) - 80 s 67, MAN. 6 49,10 MAN. 5 31,14 MAN.1 48,96 MAN. 3 68,5 MAN. 50,84 MAN.4 RITARDI MEDI (s/ve) - 70 s 63,8 MAN. 6 45,83 MAN. 5 9,53 MAN.1 49,65 MAN. 3 81,13 MAN. 55,7 MAN.4 RITARDI MEDI (s/ve) - 60 s 74,84 MAN. 6 50,85 MAN. 5 8,35 MAN.1 5,41 MAN. 3 80,57 MAN. 53,06 MAN.4

16 RITARDI MEDI (s/ve) - 55 s 84,51 MAN. 6 56,09 MAN. 5 8,07 MAN.1 55,18 MAN. 3 80,87 MAN. 5, MAN.4 RITARDO OMPLESSIVO tot (s/ve) (s) 58, , , , , , , , ,08 55 D seguto s rportano graf relatv alla varazone e rtar me elle sngole manovre e alla varazone el rtaro ell ntera ntersezone. RITARDI RELATIVI ALLE SINGOLE MANOVRE 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 130s 10s 110s 100s 90s 80s 70s 60s 55s 0,00 10,00 0, Manovre

17 RITARDI OMPLESSIVI DELL'INTERSEZIONE 60,00 59,00 58,00 57,00 56,00 tot 55,00 54,00 53,00 5,00 51,00 50, (se) 140 ome s può evnere al grafo preeente l rtaro omplessvo mnmo s verfa per una urata el lo semaforo par a 80 seon.