METODOLOGIA GENERALE PER L APPLICAZIONE DEL D.M AI SERVIZI DI TRASPORTO URBANO ED EXTRAURBANO

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1 SEMINARIO FIRENZE - 27 OTTOBRE 2006 L applicazione del D.M ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano METODOLOGIA GENERALE PER L APPLICAZIONE DEL D.M AI SERVIZI DI TRASPORTO URBANO ED EXTRAURBANO Raffaella Bellomini Vie En.Ro.Se., Firenze 1. Introduzione In questa memoria viene illustrata la metodologia di applicazione dei disposti del D.M ai gestori dei servizi di trasporto urbano, con riferimento al caso dell azienda che gestisce il trasporto urbano su gomma nell area fiorentina (ATAF). All interno di questa metodologia di studio riferibile a tutte le aziende che gestiscono i servizi di trasporto pubblico locale, si inserisce la fase di individuazione degli scenari campione su cui valutare l impatto acustico, rappresentativi dell universo degli scenari di base comprendenti i transiti di tutte le linee gestite. Viene presentato un algoritmo che implementa le regole per l individuazione di questi scenari, utilizzando il metodo del confronto a coppie tra indicatori risultanti dalla combinazione lineare di variabili di contesto (tipologie di mezzi, di percorsi, di asfalti, ecc.) e parametri di ponderazione legati a criteri di rilevanza acustica. Nello studio di caso, che si riferisce al principale gestore del servizio di trasporto pubblico per la città di Firenze e per l area fiorentina, si propongono la definizione degli indicatori generali e specifici e i conseguenti risultati dell applicazione dell algoritmo nel contesto dell analisi acustica propedeutica alla stesura del piano di contenimento e i primi risultati della fase di individuazione del contributo specifico all inquinamento acustico delle aree attraversate. A partire da questi risultati verrà predisposto il Piano di Contenimento previsto dal Decreto che, previa integrazione e armonizzazione con i contributi degli atri gestori, diverrà parte integrante della più generale azione di risanamento acustico del territorio dell area fiorentina. 2. Impatto acustico del servizio di trasporto urbano su gomma La metodologia generale per l effettuazione del monitoraggio dell impatto acustico del servizio mediante stima dei livelli sonori introdotti nell ambiente, è stata definita secondo la cronologia prevista dal D.M , producendo il programma di lavoro riportato schematicamente in tabella 1. Le fasi in cui si è articolato il lavoro comprendono: l analisi morfologica e documentaria del territorio entro il quale si collocano le sorgenti, l effettuazione di campagne di rilevazioni fonometriche per la determinazione dei perimetri di confine delle aree di superamento dei limiti, l applicazione di modelli 105

2 ATAF Firenze 2006 L applicazione del D.M ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano matematici ad hoc per la stima, mediante simulazioni, dei livelli di immissione non direttamente misurabili. Nello specifico caso di studio, riferito a ATAF S.p.A., l azienda che gestisce il trasporto nell area fiorentina, si è fatto riferimento all insieme dei veicoli in servizio classificati in base alla rumorosità e a un universo di 44 scenari di base, rappresentativi di tutte le possibili combinazioni delle criticità relative a sorgenti, ricettori e condizioni al contorno. Tabella 1 Pianificazione delle attività Mediante l applicazione di un algoritmo di calcolo ai 44 scenari di base si sono individuati 15 scenari di studio rappresentativi dell insieme delle possibili situazioni di inserimento dei percorsi ATAF nei diversi contesti di urbanizzazione e di viabilità. In particolare sono stati individuati: 5 scenari nel centro storico del comune di Firenze con particolare attenzione alle aree acusticamente critiche per la presenza di sorgenti notevoli o ricettori sensibili e alle aree ad alta concentrazione e sovrapposizione di percorsi; 5 scenari al di fuori del centro storico e 5 scenari negli altri comuni interessati dal servizio. Si è quindi proceduto alla costruzione del modello di immissione per ciascuno dei 15 scenari campione, facendo uso di un package software per la simulazione della propagazione del rumore secondo la Norma ISO Sono state effettuate campagne di rilevazione fonometrica del clima acustico secondo le specifiche fissate dalla L.447/95, dai suoi decreti attuativi e dalla normativa regionale della Toscana. Dai riscontri fonometrici è stato possibile ricavare, per ciascun dato orario: 106

3 R. Bellomini Metodologia generale per l applicazione del D.M ai servizi di trasporto urbano ed ectraurbano dallo spettro di frequenza, rappresentato in bande di 1/3 di ottava, la composizione in frequenza delle immissioni di rumore nell area considerata; dalle time histories delle misure, la tipologia di immissione. E stata effettuata un'analisi delle sorgenti esistenti di rumore lineari e puntiformi e della relativa caratterizzazione delle emissioni nonché delle rispettive caratteristiche di trasmissione acustica in ambiente esterno. Nell'analisi delle sorgenti presenti negli scenari di studio, oltre al traffico veicolare, non sono state individuate sorgenti significative di rumore incidenti in modo significativo. Le possibili sorgenti significative di rumore presenti sul territorio sono state comunque rilevate durante l'effettuazione delle misurazioni fonometriche, verificando che l entità delle emissioni da loro prodotte non era tale da produrre un incremento significativo del clima dell area. Nella Fig. 1 si riporta una scheda identificativa contenente i risultati delle misure di clima acustico di uno scenario campione. Figura 1 Scheda identificativa e clima acustico di uno scenario campione Per la scelta delle sorgenti da inserire come input del modello di simulazione, sono state individuate, attraverso criteri che saranno descritti in altra parte di questo volume, le tipologie di veicolo campione e, mediante opportune campagne di rilevazioni fonometriche, eseguite in accordo con la metodologia proposta dalla normativa di riferimento, adattata alle specifiche esigenze di collocazione delle sorgenti a distanze corrispondenti a quelle tipiche degli scenari stradali del tessuto urbano fiorentino, descritte le caratteristiche quantitative e qualitative delle rispettive emissioni acustiche. Sono state effettuate per ciascuna categoria di veicoli misure fonometriche in diverse condizioni di emissione: transiti e frenate (a velocità di 10, 20, 30, 40 Km/h), partenza, sosta con motore in moto, sosta alla fermata con motore in moto e apertura/chiusura porte. 107

4 ATAF Firenze 2006 L applicazione del D.M ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano Le misure sono state effettuate a Firenze in uno spazio appositamente attrezzato, in una corsia rettilinea di prova, delimitata centralmente e/o lateralmente lungo il lato di misura, a distanze crescenti (2,5m, 5m, 10m) da un punto P di riferimento, lungo un asse perpendicolare alla direzione di marcia. Relativamente ai risultati delle rilevazioni fonometriche, per ciascuna tipologia di sorgente, si sono estratti dalle misure memorizzate, i seguenti dati: a) livelli equivalenti di pressione sonora e livelli SEL degli eventi nelle tre postazioni a distanza crescente dal punto P b) profili temporali delle misure, c) composizioni in frequenza in bande d ottava dei livelli di pressione sonora, dalle quali si sono ricavati i livelli di potenza sonora associati ad ogni possibile emissione da fornire come input al modello. Nella figura 2 è riportato un esempio di scheda riassuntiva dei risultati delle misure effettuate per la sorgente campione T2 (rappresentativa della tipologia di mezzi BMB M240 EURO 3 ) in alcune delle condizioni di emissione (motore al minimo, partenza). Figura 2 Esempio di risultati della campagna di rilevazione fonometrica per la sorgente campione T2 I dati di censimento della sorgente (tipologia del mezzo, marca, modello e caratteristiche tecniche), quelli relativi alla campagna di misure (luogo di effettuazione, posizionamento microfono, data e durata delle misure, rilevatori) e i risultati numerici sono stati riportati in schede riassuntive di cui nella figura 3 si riportano degli esempi. 108

5 R. Bellomini Metodologia generale per l applicazione del D.M ai servizi di trasporto urbano ed ectraurbano Figura 3 Schede identificative di due tipologie di sorgenti 3. Il piano di contenimento Secondo la metodologia descritta, l impatto acustico del servizio viene dunque valutato mediante misure e simulazioni: per ciascuno scenario, gli input derivati dallo studio delle sorgenti e delle condizioni al contorno, inseriti nel modello, producono valori di immissione puntualmente riferiti ai ricettori censiti. Da ciò la verifica del rispetto dei limiti previsti dal D.P.R. 30 Marzo 2004, n.142 Disposizioni per il contenimento e la prevenzione dell'inquinamento acustico derivante dal traffico veicolare e dalla classificazione acustica del territorio. In ognuno degli scenari è così possibile valutare i livelli di impatto acustico che si possono attribuire all attività del servizio di trasporti. Il passo successivo è la stesura del piano di contenimento previsto dal D.M E necessario precisare che, in questo contesto, la corretta costruzione del modello di propagazione risulta decisiva: il modello deve essere infatti capace di supportare, nei diversi scenari, diverse combinazioni di input, corrispondenti a diverse possibili scelte di gestione dei percorsi e dei mezzi, per poter essere di ausilio alla progettazione acustica degli interventi da includere nel piano. Secondo l impostazione metodologica descritta nel D.M infatti, per ciascuno degli scenari considerati, la progettazione acustica prevede che nell individuazione degli interventi e delle relative modalità di realizzazione si considerino i contributi prodotti dai servizi di altri gestori e le eventuali altre infrastrutture dei trasporti concorrenti all immissione di rumore. Nelle aree in cui si sovrappongono più fasce di pertinenza e si rileva il superamento dei limiti, il rumore immesso, non deve su- 109

6 ATAF Firenze 2006 L applicazione del D.M ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano perare complessivamente il maggiore fra i valori limite di immissione previsti per le singole infrastrutture. Si ritengono perciò necessari tavoli di confronto tecnico e organizzativo fra i gestori dei servizi e delle infrastrutture concorrenti al superamento dei limiti per armonizzare i risultati dei diversi piani e procedere di concerto alla loro attuazione, integrando gli interventi di risanamento. In figura 4 è riassunta schematicamente l intera procedura. Figura 4 Diagramma di flusso della procedura per la valutazione dell impatto acustico del servizio e per la stesura del piano di contenimento 4. La scelta degli scenari Una delle fasi maggiormente critiche e delicate dello studio cui a cui questa memoria si riferisce è stata la determinazione degli scenari campione a partire da una serie di scenari di base. Innanzitutto sono state individuate le variabili che influenzano l impatto acustico dei mezzi. Esse sono state raggruppate in tre categorie principali: variabili statiche, dinamiche e al contorno. Si sono definite variabili statiche quelle che comportano la fermata e la ripartenza: sono riferite alle fermate a chiamata per la salita e discesa passeggeri, ai semafori regolatori del flusso viario, alle intersezioni viarie con obbligo di cessione della precedenza al passaggio e agli attraversamenti pedonali della sede stradale. Si sono definite variabili dinamiche quelle che influenzano i livelli delle emissioni prodotte dai mezzi in transito: volume di traffico, pendenza e tipologia di pavimentazione della sede stradale. Infine si parla di variabili relative alle condizioni ambientali al contorno per quelle che fanno riferimento alla forma e tipologia dell infrastruttura viaria (si prendono in 110

7 R. Bellomini Metodologia generale per l applicazione del D.M ai servizi di trasporto urbano ed ectraurbano considerazione parametri quali la larghezza della sede stradale e l altezza degli edifici posti a lato della stessa). Per ciascuno scenario in esame sono stati attribuiti i valori alle variabili tramite sopralluogo o dati forniti dal gestore. Nella figura 5 è rappresentato schematicamente il flowchart di scelta degli scenari campione, nel quale si evidenzia la presenza del blocco corrispondente all algoritmo. Figura 5 Diagramma di flusso della scelta degli scenari campione 5. Descrizione dell Algoritmo L algoritmo che implementa il blocco per la determinazione dello scenario campione (Fig.5), è basato su una procedura di confronto a coppie. Questa prevede per ogni coppia di scenari base, la comparazione dei valori assegnati alle singole variabili, determinando così lo scenario acusticamente più critico relativamente alla variabile considerata. Il confronto fra due scenari S i e S j, relativo alla k-esima variabile determina due valori verdetto V ij,k e V ji,k associati ai due elementi della coppia. Al termine dei confronti, per ogni scenario, la sommatoria dei valori verdetto conseguiti fornisce per lo scenario i-esimo un valore di criticità complessiva V ik rappresentativo della criticità acustica dello scenario relativamente alla k-esima variabile. i 1 (1) Vik = Vij, k + V j= 1 n j= i+ 1 ij, k dove: n è il numero degli scenari. Per ogni scenario, viene effettuata una combinazione lineare dei valori di criticità, utilizzando, come coefficienti, parametri di ponderazione a k legati all importanza relati- 111

8 ATAF Firenze 2006 L applicazione del D.M ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano va di ciascuna variabile, generando un indicatore di criticità globale V ig per ciascuno scenario. (2) ViG = a m k = 1 k V ik dove: m è il numero delle variabili. Nel caso di studio i valori di criticità globale, in ordine decrescente, hanno formato una prima graduatoria degli scenari in esame in considerazione di tutte le variabili. Per adempiere ai criteri dettati dal DM , si è reso necessario verificare che per ogni variabile almeno uno scenario critico, cioè con V ik massimo, fosse incluso nella graduatoria. In caso contrario si è proceduto a forzare l inclusione di tale scenario rappresentativo, a discapito di quello ritenuto meno significativo in quanto più basso in graduatoria o già rappresentato da altri scenari già scelti. Dall applicazione della suddetta procedura, è risultata una graduatoria che ha univocamente determinato gli scenari campione. 6. Descrizione delle variabili Le variabili che descrivono gli scenari di base sono di tre tipi: statiche e dinamiche, riferibili al comportamento dei mezzi durante le fasi di sosta e di transito rispettivamente, e ambientali, riferibili al contesto urbano. 6.1 Le variabili statiche Vengono combinate linearmente tra loro in modo da produrre un unico valore, V s, rappresentativo del numero di soste di mezzi ATAF avvenute nell arco temporale di riferimento (diurno e notturno). Nella combinazione lineare, ciascuna variabile viene ponderata con riferimento all evento certo: la sosta del mezzo. Di seguito è riportata la formula che definisce il valore statico V s, di ciascun scenario: (3) V = p A N + p B N + p C N + p D N s a b dove: N è il numero di mezzi transitati attraverso lo scenario nel periodo di riferimento; A è il numero di soste a chiamata per la salita e la discesa dei passeggeri; B è il numero di semafori presenti; C è il numero di intersezioni con cessione di precedenza (precedenze e stop); D è il numero di attraversamenti pedonali; p i sono i parametri di ponderazione assegnati al numero di soste causate dall iesima variabile. I pesi p i sono stati determinati in base ad osservazioni sperimentali. In particolare, per p b, sono stati censiti i tempi medi di permanenza del segnale luminoso rosso (T r ), giallo (T g ) e verde (T v ): c d (4) p b T = T r r + 0,5 T + T g g + T v 112

9 R. Bellomini Metodologia generale per l applicazione del D.M ai servizi di trasporto urbano ed ectraurbano 6.2 Le variabili dinamiche Le variabili dinamiche sono riferite alla tipologia di pavimentazione, alla pendenza dell asse stradale ed al volume di traffico attraverso lo scenario. Pavimentazione e pendenza sono state codificate in base a valori crescenti di criticità acustica, il volume di traffico è rappresentato come numero di transiti giornalieri di mezzi ATAF. 6.3 Le variabili ambientali Le variabili ambientali cono correlate alla larghezza della sede stradale, alla presenza di edifici ai lati della stessa ed all altezza media degli edifici su ciascun lato. Alla variabile Larghezza è stato assegnato un valore corrispondente al numero di corsie presenti nella sede stradale, convertendo la presenza di marciapiedi, piste ciclabili e filari di macchine in sosta in un equivalente numero di corsie di marcia. Alla variabile Edifici (E d ) è stata applicata la seguente formula: (5) Ed = ( Psx + Pdx ) N L dove: P sx è il numero di piani degli edifici sul lato sinistro della sede stradale; P dx è il numero di piani degli edifici sul lato destro della sede stradale; N L è il numero di lati edificati della sede stradale. Successivamente, come variabile ambientale oggetto dei confronti a coppie, è stato definito un indice di Canyon (I c ), rappresentativo di uno scenario caratterizzato da una ridotta estensione della sede stradale e dall altezza degli edifici che vi si affacciano: E (6) I = d c L dove: L è la larghezza della sede stradale. 7. Conclusioni Il DM fissa i criteri per la predisposizione da parte delle società e degli enti gestori dei servizi pubblici di trasporto e delle relative infrastrutture, dei piani per il contenimento e l abbattimento del rumore prodotto nell esercizio. In questo lavoro viene proposta la metodologia, utilizzata dall azienda che gestisce il trasporto nell area fiorentina, comprendente la misura dei livelli di emissione delle diverse tipologie di veicoli e l analisi acustica di 15 scenari di studio, rappresentativi dell insieme delle possibili situazioni di inserimento dei percorsi nei diversi contesti di urbanizzazione e di viabilità. La procedura illustrata e sperimentata nello studio di caso rappresenta uno strumento flessibile e adattivo nei confronti di modifiche dello scenario applicativo che dovessero intervenire nel periodo di definizione o di attuazione del piano (ad esempio modifiche dei percorsi, della viabilità cittadina, delle caratteristiche di emissione degli automezzi). Lo studio prevede anche la determinazione delle competenze in tutti quei casi ove si individui concomitanza di contributi provenienti da servizi o infrastrutture diverse da quella in esame. 113

10 ATAF Firenze 2006 L applicazione del D.M ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano L algoritmo sopra descritto è stato applicato a un insieme di 44 scenari di base rappresentativi dell universo dei possibili scenari attraversati dalle linee urbane ed extraurbane del gestore ATAF nel territorio di Firenze e dei principali comuni limitrofi. Ha prodotto una graduatoria dalla quale si sono estratti i primi 15 scenari che sono così diventati il campione utilizzato nella modellistica utilizzata per la determinazione dei contributi all inquinamento acustico ascrivibili all attività del servizio di trasporto pubblico di competenza ATAF. La piena rappresentatività degli scenari campione è stata verificata mediante opportune procedure di validazione. Ciò porta a concludere che questo strumento matematico, consente, senza comprometterne l accuratezza, di ridurre l ambito di studio e, di conseguenza, ottimizzare i tempi necessari per il monitoraggio e per l analisi acustica propedeutici alla stesura del piano di contenimento previsto dal D.M Bibliografia [1] S. Luzzi et al., Mapping of urban transport services noise in Florence, Euronoise 2006 proceedings, Tampere, [2] A. Baldacchini et al. Applicazione del DM ai gestori dei servizi di trasporto urbano ed extraurbano. in Progettare il Risanamento Acustico, Firenze, 2006 [3] L. Mangiarotti et al. Un algoritmo per la scelta degli scenari di studio nel contesto applicativo del DM , in Atti del 32 Congresso AIA, Ancona, 2005 [4] M. Basta, R.Bellomini et al. Problematiche applicative del dm ai gestori dei servizi di trasporto pubblico urbano in Atti del 32 Congresso AIA, Ancona, 2005 [5] S. Luzzi, A.Vassiliev A Comparison of Noise Mapping Methods in Italian and Russian Experiences Forum Acusticum Proceedings, Budapest