DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR) Corso di laurea magistrale in Ingegneria civile delle acque e dei trasporti Anno accademico 2016/2017-2 anno - Curriculum Ingegneria dei trasporti INTERSEZIONI STRADALI E SICUREZZA DELLE INFRASTRUTTURE VIARIE 9 CFU - 1 semestre Docente titolare dell'insegnamento SALVATORE LEONARDI Email: sleona@dica.unict.it Edificio / Indirizzo: Edificio Polifunzionale / Stanza n 2 Telefono: 0957382202 Orario ricevimento: Lunedì: 9:30-11.00 / Mercoledì: 15.30-17.00 OBIETTIVI FORMATIVI Fornire conoscenze in merito alla progettazione delle diverse tipologie di intersezioni stradali (sia a raso che a livelli sfalsati), nonché di fornire le nozioni per la predisposizione delle azioni di sicurezza attiva e passiva utili ad incrementare il livello di funzionalità globale delle infrastrutture stradali. PREREQUISITI RICHIESTI Non sono previste propedeuticità. E' tuttavia fortemente consigliato aver sostenuto l'esame di "Progetto di infrastrutture stradali" o, quanto meno, averne acquisite le frequenze. FREQUENZA LEZIONI La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docenti e studenti. Essendo previsto lo svolgimento in aula delle esercitazioni progettuali, la frequenza è altamente raccomandata. CONTENUTI DEL CORSO 1. TIPOLOGIE DI INTERSEZIONI E PARAMETRI DI PROGETTO Le intersezioni stradali come elementi cardine delle reti viarie. Tipologie di nodi stradali: a raso, a livelli sfalsati e svincoli. Scelta del tipo di intersezione. Parametri di progetto*. Principali tipi di intersezioni a
raso lineari. Rotatorie moderne. Classificazione delle rotatorie: Mini rotatorie. Rotatorie compatte. Rotatorie convenzionali. Sistemazioni con circolazione rotatoria. Intersezioni a circolazione rotatoria non coerenti con la Normativa italiana. Vantaggi e svantaggi. Ubicazione delle rotatorie. Sicurezza delle rotatorie: Punti di conflitto. Incidenti. Rotatorie come dispositivi di moderazione della velocità. 2. PANORAMA NORMATIVO SULLA SICUREZZA STRADALE DECRETO LEGISLATIVO 15 marzo 2011, n. 35: Attuazione della direttiva 2008/96/CE sulla gestione della sicurezza delle infrastrutture. Valutazione di impatto sulla sicurezza stradale. Controlli della sicurezza stradale. Classificazione dei tratti stradali ad elevata concentrazione di incidenti e classificazione della sicurezza della rete. DECRETO MINISTERIALE 23 Dicembre 2011: Programma di formazione per i controllori della sicurezza stradale, ai sensi dell'articolo 9 del decreto legislativo 15 marzo 2011, n. 35. 3. PROGETTAZIONE GEOMETRICA DELLE INTERSEZIONI A RASO LINEARI Definizioni e criteri di scelta delle corsie specializzate. Criteri progettuali delle corsie specializzate: Corsia centrale di accumulo. Corsia di entrata. Corsia centrale di immissione. Corsia di uscita. Cigli esterni. Isole di traffico: divisionali, a goccia, direzionali, salvagente. Distanze di visibilità. 4. PROGETTAZIONE GEOMETRICA DELLE ROTATORIE Gli elementi geometrici caratteristici delle rotatorie. Criteri di progettazione: aspetti generali e riferimenti normativi. Velocità di progetto in immissione. Velocità di progetto sulla corona giratoria. Raggi di deflessione. Coerenza cinematica delle traiettorie curvilinee. Raggi critici. Elementi planimetrici di una rotatoria. Numero e disposizione dei bracci. Corona giratoria. Isola centrale. Entrate. Curve d entrata. Uscite. Curve d uscita. Isole divisionali. Corsie dedicate per la svolta a destra. Pendenza trasversale della corona giratoria. Condizionamenti indotti dall altimetria dei siti. Opere di drenaggio. Sistemazioni a circolazione rotatoria. Rotatorie a livelli sfalsati. Distanze di visibilità. 5. PROGETTAZIONE GEOMETRICA DELLE INTERSEZIONI A LIVELLI SFALSATI Principali schemi di intersezioni a livelli sfalsati. Opere di scavalco. Rampe di interconnessione. Fattori di coordinamento delle rampe. Conformazione planimetrica delle rampe: Tronco di stacco. Tronco intermedio di decelerazione. Tronco a curvatura costante. Tronco intermedio di accelerazione. Tronco di attacco. Tronco finale di raccordo. Conformazione altimetrica delle rampe. Zone di scambio. 6. PROGETTAZIONE DELLA SEGNALETICA STRADALE NELLE AREE D INCROCIO Ruolo della segnaletica nella sicurezza stradale. Segnaletica orizzontale. Segnaletica verticale. Segnaletica complementare. Piani segnaletici per intersezioni a raso ed a livelli sfalsati. 7. PRESTAZIONI OPERATIVE DELLE INTERSEZIONI A RASO LINEARI DISCIPLINATE DALLE REGOLE DI PRECEDENZA I concetti di capacità e di livello di servizio. Metodologia HCM per la verifica degli incroci lineari non semaforizzati: Dati di input. Flussi veicolari per le verifiche prestazionali. Intervallo critico. Tempo di scalamento in coda. Capacità potenziale. Capacità di manovra. Stima della lunghezza della coda. Stima dei ritardi. Calcolo del Livello di Servizio. 8. PROGETTAZIONE DELLE INTERSEZIONI SEMAFORIZZATE E VERIFICA DELLE PRESTAZIONI OPERATIVE
Obiettivi e vantaggi di un impianto semaforico. Criteri di installazione delle lanterne semaforiche. Classificazione funzionale degli impianti. Terminologia e parametri di base. Impianti a ciclo fisso. Metodologia per il calcolo del ciclo semaforico: Scelta del piano di fasatura. Determinazione dei tempi di giallo e di tutto rosso. Calcolo della lunghezza del ciclo semaforico. Calcolo dei tempi di verde e di rosso. Calcolo della durata delle fasi pedonali. Realizzazione del diagramma di fasatura. Metodologia HCM per la verifica delle intersezioni semaforizzate: Moduli di input, di correzione del volume, del flusso di saturazione, di analisi della capacità, del livello di servizio. 9. PRESTAZIONI OPERATIVE DELLE ROTATORIE STRADALI Prestazioni operative delle rotatorie: Valutazione della capacità. Determinazione dei ritardi. Livelli di servizio. Lunghezza delle code. 10. INTERVENTI DI SICUREZZA ATTIVA Aderenza stradale e prestazioni di sicurezza dello strato superficiale. Strati superficiali drenanti. 11. INTERVENTI DI SICUREZZA PASSIVA Dispositivi di ritenuta. Barriere di sicurezza. Schema dell urto veicolo-barriera. Tipologie di barriere stradali. Condizioni di installazione delle barriere metalliche e delle barriere in calcestruzzo. Sistemi di protezione passiva per i punti singolari. Attenuatori d urto. Terminali semplici e speciali. Transizioni longitudinali. Dispositivi di ritenuta per i veicoli a due ruote. 12. SICUREZZA NOTTURNA DELLE STRADE Sicurezza notturna sui rami e sui nodi delle reti stradali. Parametri influenzanti la visione notturna. Valori dei parametri illuminotecnici. Zone di studio. Categorie illuminotecniche di riferimento, di progetto e di esercizio. Lampade ed apparecchi luminosi (cenni). Rappresentazione delle caratteristiche fotometriche. Disposizione dei centri luminosi sugli elementi della rete stradale (curve e aree d intersezione). Progetto di un impianto di illuminazione stradale (cenni). 13. SICUREZZA DEI TUNNEL STRADALI Illuminazione diurna delle gallerie stradali. Illuminazione delle gallerie lunghe e delle gallerie corte. Progettazione di un impianto di illuminazione artificiale. Illuminazione notturna delle gallerie stradali. Soluzioni e requisiti illuminotecnici. Luminanza delle pareti e della carreggiata. Uniformità di luminanza. Limitazione dell abbagliamento. Limitazione dello sfarfallamento (effetto flicker). Sorgenti luminose. Soluzioni impiantistiche. Parzializzazione delle accensioni. Illuminazione di emergenza. Operazioni di manutenzione dell impianto d illuminazione. Ventilazione delle gallerie stradali. Ventilazione longitudinale. Ventilazione trasversale. Ventilazione semi-trasversale. TESTI DI RIFERIMENTO 1. S. Canale. N. Distefano. S. Leonardi. G. Pappalardo. Progettare le intersezioni. Tecniche per la progettazione e la verifica delle intersezioni stradali in ambito urbano ed extraurbano secondo il D.M. 19/4/2006. EPC Editore. II Edizione. Settembre 2011. 2. S. Canale. N. Distefano. S. Leonardi. G. Pappalardo. Progettare le rotatorie. Tecniche per la progettazione e la verifica delle intersezioni a circolazione rotatoria secondo il D.M. 19/04/2006. EPC Editore. II Edizione. Maggio 2011.
3. S. Canale, N. Distefano, S. Leonardi. Progettare la sicurezza stradale. Criteri e verifiche di sicurezza per la progettazione e l adeguamento degli elementi delle infrastrutture viarie: intersezioni, tronchi, sovrastrutture, gallerie, opere idrauliche, barriere di sicurezza, illuminazione, segnaletica ed interventi di traffic calming. EPC Libri. Maggio 2009. 4. S. Leonardi. Dispensa del corso: Panorama normativo sulla sicurezza stradale. PROGRAMMAZIONE DEL CORSO * Argomenti Riferimenti testi 1 * 1.1. Le intersezioni stradali come elementi cardine delle reti viarie. Tipologie di nodi stradali: a raso, a livelli sfalsati e svincoli. Scelta del tipo di intersezione. Parametri di progetto. Testo 1 Capitolo 1 (pag. 17-50) 2 * 1.2. Principali tipi di intersezioni a raso lineari. Testo 1 Capitolo 2 (pag. 52-58) 3 * 1.3. Rotatorie moderne. Classificazione: Mini rotatorie. Rotatorie compatte. Rotatorie convenzionali. Sistemazioni con circolazione rotatoria. Rotatorie non coerenti con la Normativa italiana. Vantaggi e svantaggi. Ubicazione delle rotatorie. 4 * 1.4. Sicurezza delle rotatorie: Punti di conflitto. Incidenti. Rotatorie come dispositivi di moderazione della velocità. 5 2. NORME: D.L. 15/03/2011 n.35: Attuazione della direttiva 2008/96/CE sulla gestione della sicurezza delle infrastrutture. D.M. 23/12/2011: Programma di formazione per i controllori della sicurezza stradale, ai sensi dell'art. 9 del D.L. 15/03/2011 n.35. 6 * 3.1. Definizioni e criteri di scelta delle corsie specializzate. Criteri progettuali delle corsie specializzate: Corsia centrale di accumulo. Corsia di entrata. Corsia centrale di immissione. Corsia di uscita. Cigli esterni. Isole di traffico. Testo 2 Capitolo 1 (pag. 18-29) Testo 2 Capitolo 4 (pag. 140-147) (pag. 160-162) (pag. 182-188) Testo 4 Testo 1 Capitolo 2 (pag. 61-113) 7 * 3.2. Distanze di visibilità per le intersezioni a raso d tipo lineare. Testo 1 Capitolo 2 (pag. 133-138) (pag. 140-141) 8 * 4.1. Progettazione delle rotatorie. Velocità. Raggi di deflessione. Raggi critici. Numero e disposizione dei rami. Corona giratoria. Isola centrale. Entrate. Curve d entrata. Uscite. Curve d uscita. Isole divisionali. Corsie dedicate alla svolta a destra. Testo 2 Capitolo 2 (pag. 35-70)
9 4.2. Pendenza trasversale della corona giratoria. Condizionamenti indotti dall altimetria dei siti. Opere di drenaggio. Sistemazioni a circolazione rotatoria. Rotatorie a livelli sfalsati. Testo 2 Capitolo 2 (pag. 80-93) 10 * 4.3. Distanze di visibilità per le rotatorie. Testo 2 Capitolo 4 (pag. 189-197) 11 5. Intersezioni a livelli sfalsati. Opere di scavalco. Conformazione plano-altimetrica delle rampe: Tronco di stacco e di decelerazione. Tronco a curvatura costante. Tronco di accelerazione e di attacco. Tronco finale di raccordo. Zone di scambio. 12 * 6. Ruolo della segnaletica nella sicurezza stradale. Segnaletica orizzontale. Segnaletica verticale. Segnaletica complementare. Piani segnaletici per intersezioni a raso ed a livelli sfalsati. 13 * 7. Concetti di capacità e di livello di servizio. Metodologia HCM per la verifica degli incroci lineari non semaforizzati: Capacità potenziale. Capacità di manovra. Stima della lunghezza della coda. Stima dei ritardi. Calcolo del Livello di Servizio. 14 8. Obiettivi e vantaggi di un impianto semaforico. Scelta e determinazione del piano di fasatura. Lunghezza del ciclo semaforico. Diagramma di fasatura. Metodologia HCM per la verifica degli incroci semaforizzati: stima di capacità e livello di servizio. 15 * 9. Prestazioni operative delle rotatorie: Valutazione della capacità. Determinazione dei ritardi. Livelli di servizio. Lunghezza delle code. 16 10. Sicurezza attiva: Aderenza stradale e prestazioni di sicurezza dello strato superficiale. Strati superficiali drenanti. 17 * 11. Sicurezza passiva: Dispositivi di ritenuta. Norme. Barriere di sicurezza: tipologie e condizioni di installazione. Protezione dei punti singolari. Attenuatori d urto. Terminali e transizioni. Dispositivi di ritenuta per i veicoli a due ruote. 18 * 12. Sicurezza notturna. Parametri illuminotecnici. Zone di studio. Categorie illuminotecniche: riferimento, progetto ed esercizio. Lampade e loro caratteristiche fotometriche. Disposizione dei centri luminosi. Progetto di un impianto di illuminazione. 19 * 13.1. Illuminazione diurna delle gallerie stradali. Gallerie lunghe e gallerie corte. Progettazione di un impianto di illuminazione artificiale. Illuminazione notturna. 20 * 13.2. Soluzioni e requisiti illuminotecnici per i tunnel stradali. Luminanza delle pareti e della carreggiata. Uniformità di luminanza. Limitazione dell abbagliamento. Limitazione dello sfarfallamento (effetto flicker). Testo 1 Capitolo 6 (pag. 227-282) Testo 1 Capitolo 7 (pag. 283-321) Testo 1 Capitolo 3 (pag. 143-169) Testo 1 Capitolo 4 (pag. 175-215) Testo 2 Capitolo 3 (pag. 110-122) (pag. 124-134) Testo 3 Capitolo 8 (pag. 417-425) Testo 3 Capitolo 7 (pag. 352-390) Testo 3 Capitolo 11 (pag. 741-795) (pag. 840-857) (pag. 857-861)
21 13.3. Sorgenti luminose da impiegare nei tunnel stradali. Soluzioni impiantistiche. Parzializzazione delle accensioni. Illuminazione di emergenza. Operazioni di manutenzione dell impianto d illuminazione. 22 13.4. Ventilazione delle gallerie stradali. Ventilazione longitudinale. Ventilazione trasversale. Ventilazione semi-trasversale. (pag. 861-870) (pag. 870-879) * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. MATERIALE DIDATTICO http://www.stradelandia.it/corsi/complementi2/complementi2.html PROVA D'ESAME MODALITÀ D'ESAME L esame consiste in una prova orale comprendente richiami ai temi progettuali svolti. DATE D'ESAME Le date d'esame sono accessibili agli studenti a seguito dell'accesso al portale studenti: http://portalestudente.unict.it/portalestudente/mapservlet PROVE IN ITINERE È prevista la realizzazione in aula degli elaborati progettuali relativi a: 1) intersezione a raso di tipo lineare; 2) intersezione a circolazione rotatoria; 3) rampa di uno svincolo autostradale. Le esercitazioni dovranno essere svolte dagli allievi in gruppo (max: 2 allievi per gruppo). PROVE DI FINE CORSO Vedere "Modalità d'esame". ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI. Prima parte dell'esame (interrogazione sui temi progettuali svolti): A) Criteri di scelta e di preogettazione delle corsie specializzate nelle intersezioni a raso; B) Criteri di dimensionamento delle rotatorie; D) Distanze di visibilità per le intersezioni a raso (lineari e a circolazione rotatoria);
E) Piano segnaletico delle intersezioni a raso (lineari e a circolazione rotatoria); F) Coordinamento plano-altimetrico delle rampe autostradali. Seconda parte dell'esame (richiami alle tematiche della disciplina): A) Prestazioni operative delle intersezioni regolate da Stop/Dare precedenza (Capacità e livelli di servizio secondo l'hcm); B) Prestazioni operative delle intersezioni semaforizzate (Capacità e livelli di servizio secondo l'hcm); C) Valutazione del flusso di saturazione per i gruppi di corsia semaforizzati; D) Costruzione e utilità del diagramma di fasatura; E) Prestazioni operative delle rotatorie (Capacità, code e livelli di servizio); F) Le pavimentazioni drenanti come dispositivi di sicurezza attiva; G) Normativa di riferimento sui dispositivi di ritenuta; H) Iter procedurale per la scelta del tipo di barriera di sicurezza da installare in specifici ambiti stradali; I) Parametri illuminotecnici di riferimento; J) Categorie illuminotecniche in base alla Norma UNI 11248; K) Disposizione dei centri luminosi nelle intersezioni stradali (lineari, rotatorie e a livelli sfalsati); L) Andamento della luminanza all'interno dei tunnel stradali; M) Soluzioni impiantistiche relative all'illuminazione dei tunnel stradali (ordinarie e di emergenza) e strategie di manutenzione; N) I concetti di illuminazione diurna e notturna delle gallerie; O) I concetti di gallerie corte e lunghe dal punto di vista illuminotecnico.