Le verifiche di tracciato: la costruzione del diagramma di velocità

Transcript

1 COSTRUZDE, FERROVIE ED AER Le verifiche di tracciato: la costruzione del diagramma di velocità

2 Concetti introduttivi Se leaspettative eleattitudinipsico-fisiche del conducente sono soddisfatte ed assecondate dall andamento plano-altimetrico del tracciato, si possono ritenere ottenuti gli obiettivi di sicurezza e di confort che sono alla base dell impostazione del progetto e si può quindi dire di essere in presenza di un asse coerente. Sebbene sia ancora insufficiente l elaborazione lelaborazionedi criteri espliciti per la valutazione della coerenza del tracciato, gli studi effettuati pongono un particolare accento sull importanza che, nella valutazione dell omogeneità assume l evoluzione della velocità lungo il tracciato. Il controllo della regolarità di marcia avviene attraverso l adozione di limiti alla variazione di velocità nel passaggio da un elemento al successivo con curvatura diversa

3 Concetti introduttivi Le Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade, (D.M ), introducono il diagramma delle velocità di progetto quale strumento di verifica dell omogeneità del tracciato, apartire dal quale è possibile determinare il valore locale della velocità di progetto, indispensabile per il dimensionamento e/o la verifica di importanti elementi del progetto stradale La velocità di progetto è una conseguenza delle scelte progettuali. Il progettista, infatti, compone il tracciato considerando velocità di riferimento comprese nell intervallo di velocità di progetto associato al tipo di piattaforma. Attraverso il diagramma delle velocità sarà possibiledefinireaposteriorilevelocitàdiprogettodaassegnareagli elementi del tracciato, particolarmente per quelli a curvatura nulla, e verificare la qualità delle scelte progettuali relative alla composizione dell asse

4 Il D.M , definisce il diagramma delle velocità come la rappresentazione grafica delle velocità di progetto in funzione della progressiva dell asse stradale. Tale diagramma si costruisce sulla base del solo andamento planimetrico del tracciato, determinando per ogni elemento di esso la velocità di progetto (che deve essere contenuta nei limiti previsti per ogni tipo di strada). La costruzione del diagramma delle velocità di progetto permette: a) di verificare se sono stati rispettati i criteri di omogeneità dell asse stradale o se, invece, esistono gradienti di velocità tra elementi contigui intollerabili per la sicurezza della circolazione; b) di determinare, in ogni punto del tracciato, il valore di velocità in base alla quale vanno definite: la pendenza trasversale delle curve circolari (quando R>R 2,5 ); la visibilità richiesta nelle curve planimetriche ed altimetriche; il riconoscimento della gravità di eventuali situazioni di perdita di tracciato;etc.

5 Le ipotesi secondo cui è costruito il diagramma delle velocità, assumono che: a) sui rettifili, sulle curve circolari con raggio non inferiore a R* (raggio ottenuto dalla condizione di equilibrio considerando come velocità, il limite superiore dell intervallo delle velocità di progetto, e per pendenza trasversale, il massimo valore ammesso per il tipo di strada considerato) e lungo le clotoidi la velocità tende al limite superiore dell intervallo delle velocità di progetto; b) su tutte le curve circolari con raggio inferiore a R*, la velocità iàè costante e viene desunta dalla condizione di equilibrio; c) gli spazi di accelerazione e di decelerazione rispettivamente in uscita e c) gli spazi di accelerazione e di decelerazione, rispettivamente in uscita e in ingresso da una curva circolare, ricadono sui rettifili e sulle clotoidi; le curve circolari possono essere interessate da variazioni di velocità solo se il raggio è non inferiore a R*, come sopra definito;

6 Le ipotesi secondo cui è costruito il diagramma delle velocità, assumono che: d) le accelerazioni e le decelerazioni sono uguali, e pari a,8 m/s 2.Lospazio necessario per passare da una velocità V 1 ad una velocità V 2 (distanza di transizione), è calcolato in funzione delle velocità di inizio e fine manovra, e dell accelerazione (e/o della decelerazione). L assunzione di un unico valore per l accelerazione e la decelerazione consente la costruzione di un unico diagramma valido nei due sensi di marcia e) La manovra di accelerazione comincia all uscita della curva circolare; la decelerazione ha termine all inizio della curva circolare. Apartiredaquesti due punti occorre, quindi, riportare le distanze di transizione come sopra definite; f) le pendenze longitudinali non influenzano la velocità di progetto.

7 E definita distanza di transizione la lunghezza in cui la velocità passa dal valore v 1 a v 2, tra due elementi che si succedono ed è pari a: D T =(v 12 v 22 )/ (2 (3,6) 2,8) =,48 (V 12 V 22 ) Le norme introducono, inoltre, la distanza di riconoscimento D r, dfi definitait come la massima lunghezza dlt del trattott di strada entro il quale il conducente può riconoscere eventuali ostacoli e avvenimenti. La distanza di riconoscimento è posta pari a 12 v,, dove v èlavelocitàdi progetto (m/s) dell elemento di raggio maggiore.

8 Il modello prevede che l apprezzamento di una curvatura dell asse (necessario al conducente per modificare la velocità di marcia) avvenga entro la distanza di riconoscimento. Nel caso di decelerazione e occorre, pertanto, to che vengano rispettate le seguentie condizioni: - D T D r, cioè la curva deve poter essere riconosciuta quando il conducente si trova ad una distanza dal suo punto di inizio maggiore della distanza di transizione - D T D v (dove D v indica la distanza di visuale libera nel tratto che precede la curva circolare), affinché la variazione di curvatura sia effettivamentee te percepita. e

9 Per la costruzione grafica del diagramma si procede come segue: - si assegnano alle curve circolari le velocità di progetto, desunte analiticamente dalla condizione di equilibrio o graficamente dall abaco proposto dalle Norme per la sopraelevazione; per i rettifili, ai quali viene associato il valore limite v pmax, la velocità di progetto potrà essere determinata solo a valle della costruzione del diagramma; - si calcolano le distanze di transizione (D T =(v 12 v 22 )/2 (3,6) 2,8), verificando che siano minori delle distanze di visuale libera disponibileedellaibil dll distanza di riconoscimento; i - si pongono le D T calcolate in ingresso ed in uscita dalle curve circolari, a seconda che si tratti di un caso di accelerazione o di decelerazione;

10 -si confrontano le D T con la lunghezza D, somma delle lunghezze di dei tratti di transizione i e dll dell eventualel rettifilo interposto (questo è lo spazio disponibile per le variazioni di velocità). Si possono presentare diversi casi, quali ad esempio: D=D T ; D = D T1 + D T2 ; D T <D<D T1 +D T2 D>D T1 +D T2 D<D T

11

12 V P1 14 DIAGRAMMA DELLE VELOCITA'-FASE FINALE V P2 131 V P3 12 V P Progressive V P5 125 V P6 14 V* V P6 Pmax= V P7 11 V P8 95 verso di percorrenza

13 Il controllo dell omogeneità del tracciato viene effettuato confrontando le variazioni i i di velocità di progetto tra un elemento ed il successivo con i valori differenziali ritenuti ammissibili in relazione al tipo di strada ed alla situazione locale che si sta considerando: V p,i V p,i+1 ΔV* Le norme italiane, in analogia a quelle svizzere, prescrivono: - per tutte le strade aventi limite superiore dell intervallo di velocità di progetto uguale o superiore a 1 km/h, che il ΔV nel passaggio da V pmax a curve con velocità inferiore sia non superiore a 1 km/h; tra duecurvesuccessiveèconsigliatocheilδvnonsuperi15km/h(ma non deve mai superare i 2 km/h); - per tutte le strade aventi limite superiore dell intervallo di velocità di progetto uguale o inferiore a 8 km/h che il Δv nel passaggio da V pmax acurveconvelocitàinferioresianonsuperiorea5km/h;tra due curve successive è consigliato unδvδ non superiorea1km/h (ma non deve mai superare i 2 km/h).

14