Società Iniziative Nazionali Autostradali AUTOSTRADA REGIONALE BRONI-MORTARA Integrazioni ed aggiornamenti dello studio trasportistico: dettaglio della rete locale (commessa SINA N. GN-GEN-0000-RG-005-A) Marzo 2011 Rev 1 ITER Ingegneria del Territorio s.r.l. Sede legale: Via Sarfatti, 26-20136 Milano Centro Operativo: Via Cristoforo Colombo 23 20090 Trezzano s/n (Mi) tel 02 / 48468519 Partita IVA e Codice Fiscale 122 443 401 59 Reg. Imprese MI n.301210 R.E.A. MI n.1542933 Sede principale:: Corso De Gasperi, 34-101290 - Torino tel. 011 / 580.76.86 Partita IVA e Codice Fiscale 06993380010
Sommario 1 INTRODUZIONE... 4 2 ANALISI DEL TRAFFICO E DELLA DOMANDA DI TRASPORTO... 5 2.1 OBIETTIVI E RISULTANZE DELLO STUDIO... 5 2.2 ORGANIZZAZIONE METODOLOGICA E SCENARI DI TRAFFICO ANALIZZATI... 6 2.3 STRUMENTAZIONE MODELLISTICA E BANCHE DATI UTILIZZATE... 6 2.3.1 La zonizzazione territoriale... 6 2.3.2 La rete di simulazione... 7 2.3.3 Le principali banche dati di riferimento... 9 2.4 LA RICOSTRUZIONE DELLA DOMANDA DI MOBILITÀ NELLO SCENARIO ATTUALE 11 2.4.1 L area di studio... 11 2.4.2 La domanda di mobilità delle persone e delle merci... 11 2.4.3 La validazione del modello di traffico... 12 2.5 L EVOLUZIONE PREVISTA DELLA DOMANDA DI MOBILITÀ... 13 2.5.1 Le previsioni di incremento della domanda di mobilità a livello regionale... 13 2.6 PARAMETRI GENERALI DELLE SIMULAZIONI CONDOTTE... 13 2.7 LO SCENARIO PROGRAMMATICO... 14 2.7.1 Il traffico nell'ora di punta della mattina negli scenari programmatici... 14 2.8 LO SCENARIO PROGETTUALE... 17 2.8.1 Il traffico nell'ora di punta della mattina negli scenari progettuali... 17 2.8.2 I volumi di traffico sulla BRONI MORTATA negli scenari progettuali... 20 2.8.3 Confronto tra scenari progettuali di breve e lungo periodo... 21 2.9 CONFRONTO TRA SCENARI PROGRAMMATICI E PROGETTUALI... 23 2.10 LE PERFORMANCES DI SERVIZIO DELLA BRONI-MORTARA... 26 3 ANALISI CONDOTTE MEDIANTE LA MICRO-SIMULAZIONE DINAMICA DEL TRAFFICO.. 28 3.1 LA MICRO-SIMULAZIONE DINAMICA SU RETE COME STRUMENTO INNOVATIVO DI ANALISI DEL TRAFFICO E DI PIANIFICAZIONE... 28 3.1.1 Car Following teoria dell inseguitore... 29 3.1.2 Lane Changing modello di cambio corsia... 29 3.1.3 Gap Acceptance... 29 3.1.4 Definizione dei parametri di simulazione... 29 3.1.5 Gli indicatori prestazionali della rete... 30 3.2 VERRUA PO... 30 3.3 PAVIA SUD... 31 3.4 GARLASCO... 33 3.5 TROMELLO... 34 3.6 MORTARA... 35 3.7 CASTELLO D AGOGNA... 36 3.8 Conclusioni... 37 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE... 38 BIBLIOGRAFIA... 39 Indice delle figure Figura 1 Inquadramento dell intervento in progetto dell autostrada BRONI MORTARA... 4 Figura 2 Mappa della zonizzazione considerata internamente alla provincia di Pavia.... 7 Figura 3 Mappa del grafo di rete attuale considerato.... 7 Figura 4 Mappa del grafo di rete nello scenario progettuale considerato.... 8 Figura 5 Mappe delle sezioni di rilievo dei flussi stradali considerate... 9 Figura 6 Collocazione sezioni di rilievo campagna indagini 2010... 10 Figura 7 Rete area di studio considerata... 11 Figura 8 Scenario Programmatico 2016 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti... 15 Figura 9 Scenario Programmatico 2030 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti... 16 Figura 10 Scenario Progettuale 2016 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti... 18 Figura 11 Scenario Progettuale 2030 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti... 19 Figura 12 Schema delle tratte elementari dell autostrada Broni Mortara... 20 Figura 13 Confronto flussi tra lo scenario programmatico e quello progettuale di breve periodo (2016): veicoli equivalenti... 24 Figura 14 Confronto flussi tra lo scenario programmatico e quello progettuale di lungo periodo (2030): veicoli equivalenti... 25 Figura 15 Rete considerata per l analisi delle performances di servizio... 27 Figura 16 Macroindicatori trasportistici per lo scenario programmatico al 2016... 27 2
Figura 17 Macroindicatori trasportistici per lo scenario progettuale al 2016... 27 Figura 18 Macroindicatori trasportistici per lo scenario programmatico al 2030... 27 Figura 19 Macroindicatori trasportistici per lo scenario progettuale al 2030... 27 Figura 8 Il modello di micro simulazione utilizzato... 28 Figura 10 Dettaglio di intersezione in ambito extraurbano... 29 Figura 11 Visione dinamica dei flussi e varie tipologie di veicoli... 29 Figura 20 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato... 30 Figura 21 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati... 31 Figura 22 Accodamenti massimi simulati... 31 Figura 24 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato.. Errore. Il segnalibro non è definito. Figura 25 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati... 32 Figura 26 Accodamenti massimi simulati... 33 Figura 28 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato... 33 Figura 29 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati... 33 Figura 30 Accodamenti massimi simulati... 34 Figura 32 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato... 34 Figura 33 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati... 34 Figura 34 Accodamenti massimi simulati... 34 Figura 36 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato... 35 Figura 37 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati... 35 Figura 38 Accodamenti massimi simulati... 36 Figura 39 Livelli di Servizio... Errore. Il segnalibro non è definito. Figura 40 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato... 36 Figura 41 Dettaglio delle velocità medie orarie simulate... 36 Figura 43 Livelli di Servizio... 37 Figura 42 Accodamenti massimi simulati... 37 Tabella 11 Volumi di traffico sugli archi elementari della rete principale nello scenario progettuale 2030. 21 Tabella 12 Confronto tra i gli scenari progettuali dei volumi di traffico sugli archi elementari nell ora di punta della mattina... 21 Tabella 13 Confronto tra gli scenari progettuali dei LdS della Broni Mortara Ovest... 22 Tabella 14 Confronto tra gli scenari progettuali dei LdS della Broni Mortara Est... 22 Indice delle tabelle Tabella 1 Quadro di riferimento programmatico: interventi stradali previsti... 6 Tabella 2 Suddivisione intracomunale delle città lombarde considerate nell area di studio... 6 Tabella 3 Classificazione degli archi stradali del grafo... 8 Tabella 4 Tariffe chilometriche, IVA esclusa, ( /km) dei sistemi autostradali chiusi... 9 Tabella 5 Tariffe ( ) dei sistemi aperti in base alla stazione autostradale... 9 Tabella 6 Valori rilevati nei conteggi di traffico nell ora di punta mattutina 8:00 9:00... 10 Tabella 7 Valori del test dell R 2 per le simulazioni condotte per veicoli equivalenti... 12 Tabella 8 Tassi di crescita previsti per la mobilità stradale regionale nelle ore di punta della mattina per i veicoli leggeri... 13 Tabella 9 Tassi di crescita previsti per la mobilità stradale regionale nelle ore di punta della mattina per i veicoli pesanti... 13 Tabella 10 Volumi di traffico sugli archi elementari della rete principale nello scenario progettuale 2016. 20 3
1 INTRODUZIONE Il presente studio di traffico valuta gli effetti indotti dall intervento di realizzazione della nuova infrastruttura autostradale regionale Broni-Pavia-Mortara (in breve BRONI- MORTARA). Tale infrastruttura, riportata nella Figura 1, collega l Autostrada A26 a Ovest presso Vercelli, di fatto proseguendo la diramazione della stessa A26 da Ivrea a Vercelli, con l autostrada A21 presso Broni a Est, dopo aver incrociato l Autostrada A7 presso Groppello Cairoli. e qui di seguito denominato STUDIO DI RIFERIMENTO, dove vengono analizzati i seguenti aspetti: - Viene analizzata anche la rete di adduzione del sistema autostradale, con un maggior livello di dettaglio di tutta la viabilità ordinaria - Vengono analizzati gli scenari di massimo carico, riferiti all ora di punta della mattina - Vengono analizzati, mediante microsimulazione, le intersezioni di maggior interesse della BRONI-MORTARA con la viabilità locale. In tal senso il presente documento risulta integrativo allo STUDIO DI RIFERIMENTO, consentendo di avere una lettura delle condizioni del traffico nelle situazioni di massimo carico, anche ai fini di una valutazione del corretto dimensionamento della struttura da una parte e degli impatti prodotti dall intervento dall altra. Le valutazione trasportistiche predisposte confrontano uno scenario programmatico (con diversi interventi di potenziamento già pianificati) ed uno scenario progettuale (comprensivo degli interventi programmatici della BRONI-MORTARA e delle opere connesse). Gli orizzonti temporali considerati sono stati due: breve e lungo periodo. lo STUDIO DI RIFERIMENTO è stato redatto dalla T.T.A.; il presente studio è stato curato congiuntamente da ITER e T.T.A.; la relazione è stata redatta dalla ITER per quanto attiene agli argomenti relativi alla mobilità ed alla rete della Provincia di Pavia e la macrosimulazione del traffico, mentre T.T.A. ha curato le verifiche locali ai nodi e la microsimulazione dinamica. Rete autostradale Viabilità ordinaria Opera in progetto Provincia di Pavia Figura 1 Inquadramento dell intervento in progetto dell autostrada BRONI MORTARA In particolare, il presente studio di traffico costituisce un approfondimento dello Studio di traffico rete autostradale (Rif. N. GN-GEN-0000-RG-004-A del 14/03/2011, cui si rimanda 4
2 ANALISI DEL TRAFFICO E DELLA DOMANDA DI TRASPORTO 2.1 OBIETTIVI E RISULTANZE DELLO STUDIO L obiettivo del presente studio di traffico è triplice: Determinare i volumi di traffico, previsti nel breve e lungo periodo in funzione della realizzazione degli interventi programmatici e progettuali previsti, al fine di poter valutare l opportunità e la necessità della realizzazione dell autostrada regionale Broni - Mortara. Predisporre i dati di traffico necessari alla verifica delle caratteristiche funzionali delle opere in progetto per l autostrada Broni-Mortara. Quantificare i macroindicatori di valutazione dell autostrada regionale Broni - Mortara, funzionali alla redazione dello Studio di Impatto Ambientale. Il raggiungimento di questi obiettivi è attuato attraverso l implementazione di un modello di simulazione dei flussi di traffico a scala regionale (con un maggior dettaglio di analisi sull area di riferimento più specifica dell intervento), attraverso il quale valutare l evoluzione della domanda sull area di indagine e sull autostrada Broni-Mortara, in funzione da una parte delle previsioni di aumento di mobilità e dall altra della realizzazione di ulteriori interventi programmatici sulla rete stradale di interesse regionale. Il modello di traffico, basato per la domanda sulla matrice O/D regionale e per l offerta su un grafo a livello provinciale per la viabilità ordinaria ed extraprovinciale per la viabilità autostradale, è stato calibrato e validato sulla base dei flussi di traffico attuali. Sono stati quindi considerati i seguenti scenari, elaborati modellisticamente per l ora di punta della mattina di un giorno medio feriale: lo scenario programmatico, determinato dalla domanda attesa nel breve termine e lungo termine, a fronte della realizzazione degli interventi stradali previsti dal Piano del Traffico della Viabilità Extraurbana, di seguito denominato PTVE, ma ad esclusione dell intervento in oggetto (realizzazione dell autostrada regionale Broni- Mortara); lo scenario progettuale, determinato dalla domanda attesa nel breve e lungo termine, a fronte della realizzazione degli interventi stradali in programma e dell intervento in oggetto (realizzazione dell autostrada regionale Broni-Mortara). Le risultanze dello studio sono costituite dalle seguenti elaborazioni e valutazioni di carattere trasportistico, che, nel loro insieme, consentono di descrivere l autostrada Broni- Mortara in termini di domanda di trasporto soddisfatta e performances di servizio rispetto all orizzonte previsionale di breve e lungo termine. il traffico dell ora di punta della mattina di ciascun tratto elementare, espresso sia in forma disaggregata, nelle componenti leggera e pesante, sia in forma aggregata, in termini di veicoli totali ed equivalenti; il LDS, cioè il Livello di Servizio, nell ora di punta della mattina, calcolato, secondo le indicazioni contenute nell HCM, Highway Capacity Manual ed.2000, a partire dal rapporto tra il flusso orario equivalente transitante su ciascun tratto elementare dell autostrada Broni-Mortara e la sua capacità oraria di deflusso. Con riferimento alle generali performances di rete, cioè prendendo in esame anche la distribuzione complessiva del traffico sulla rete stradale, i benefici connessi alla realizzazione dell intervento di progetto sono stati calcolati in base ai valori di 3 macroindicatori trasportistici, valutati nei diversi scenari di analisi programmatico e progettuali. Questi indicatori, calcolati a partire dagli output computazionali del modello di traffico implementato, sono costituiti da: le percorrenze complessive, espresse in veicoli-km e ottenute come somma complessiva dei chilometri percorsi dai veicoli in movimento sulla rete principale e di adduzione considerata, separatamente per le componenti leggeri, pesanti, totali ed equivalenti; la velocità media di percorrenza, espressa in km/h e intesa come velocità media sulla rete principale e di adduzione considerata, determinata dalla media delle velocità calcolate su ciascun arco della rete nelle condizioni di traffico simulate, e riportata alle categorie veicolari (leggeri, pesanti, totali ed equivalenti); il tempo totale speso in mobilità, cioè il tempo complessivamente impiegato dai veicoli per compiere i percorsi sulla rete principale e di adduzione considerata, distinto per le diverse categorie veicolari (leggeri, pesanti, totali ed equivalenti). Gli orizzonti temporali considerati sono i seguenti: orizzonte di breve periodo, riferibile all anno 2016; orizzonte di lungo periodo, riferibile all anno 2030. 5
2.2 ORGANIZZAZIONE METODOLOGICA E SCENARI DI TRAFFICO ANALIZZATI Le valutazioni di ordine trasportistico in merito all autostrada Broni - Mortara sono state condotte avvalendosi delle potenzialità di calcolo ed elaborazione dati offerte da un modello di simulazione dei flussi di traffico. Tale modello costituisce uno strumento di supporto alle decisioni in materia di analisi e pianificazione del traffico e della mobilità alle differenti scale territoriali, consentendo di fornire previsioni attendibili in merito alla ridistribuzione dei flussi di mobilità rispetto a scenari evolutivi della domanda e dell offerta di trasporto espresse dal territorio. Come già anticipato, le simulazioni condotte si riferiscono all ora di punta della mattina negli scenari programmatico e progettuale, dove per entrambi gli scenari sono stati valutati due orizzonti temporali, di breve e lungo termine (2016 e 2030). Rispetto al PTVE, gli interventi considerati per il potenziamento della rete di trasporto stradale ed autostradale di interesse regionale sono quelli riportati nella Tabella 1. Tabella 1 Quadro di riferimento programmatico: interventi stradali previsti QUADRO DI RIFERIMENTO PROGRAMMATICO 2016 2030 Varianti all abitato di Vigevano x x Variante Ovest di Mortara x x Variante di Voghera x x Variante all abitato di Certosa di Pavia x x Variante di S. Cristina e Bissone x x Variante di Lomello x x Variante Est di Stradella x x Variante Est abitato di Marzano x x Variante all abitato di Scaldasole x x Variante Ovest all abitato di Trivolzio x x Variante all abitato di Villanterio x x Variante all abitato di Parona x x Variante all abitato di Calignano x x 2.3 STRUMENTAZIONE MODELLISTICA E BANCHE DATI UTILIZZATE Le stime sulla domanda destinata ad impegnare l autostrada Broni-Mortara, nelle diverse tratte in cui è strutturata, sono state ottenute mediante l utilizzo di un modello di simulazione dei flussi di traffico implementato con il software VISUM, prodotto e commercializzato dalla società PTV. VISUM è uno strumento di modellazione del traffico riconosciuto unanimemente dalla comunità scientifica come riferimento per tale tipo di simulazioni. Il modello di simulazione dei flussi di traffico, riferito all intera area di studio, è descritto in termini di offerta da un grafo stradale, mentre in termini di domanda si fa riferimento alle matrici origine/destinazione (O/D) relative agli spostamenti compiuti, nell ora di punta della mattina, da persone e merci. 2.3.1 La zonizzazione territoriale La zonizzazione di riferimento provinciale è quella proposta nelle Figura 2 che prevede 151 zone alle quali vanno aggiunte 296 zone extraprovinciali per un totale di 474 zone. Le zone provinciali coincidono con i comuni pavesi (117 casi) o loro aggregazioni (30 casi) tranne che per le principali città (quelle con più di 50.000 abitanti) che sono divise in sottozone (4 casi). Nella Tabella 2 vengono riportate le sottozone per i comuni delle zone a livello provinciali utilizzate. Tabella 2 Suddivisione intracomunale delle città lombarde considerate nell area di studio COMUNE CASI PAVIA 2 VIGEVANO 2 TOTALE 4 6
Nella Figura 2 e si visualizza la zonizzazione entro i confini provinciali di traffico adottata per la disaggregazione della mobilità che caratterizza il territorio considerato nello studio. 2.3.2 La rete di simulazione Lo strumento di analisi utilizzato per la modellizzazione del sistema di offerta si basa su un grafo di rete stradale complessivamente costituito da: oltre 1.700 nodi (con associata la tipologia dello svincolo che essi rappresentano); circa 10.100 archi orientati (con associate informazioni quali, ad esempio, la lunghezza, la capacità di deflusso oraria in termini di veicoli equivalenti, la velocità di progetto, le funzioni di costo, il nome della strada, etc.); oltre 9.700 manovre di svolta (con associato il perditempo agli incroci). La Figura 3 visualizza il grafo del modello di traffico utilizzato. Zone Confine zone Figura 2 Mappa della zonizzazione considerata internamente alla provincia di Pavia. Rete autostradale Viabilità extraurbana Provincia di Pavia Figura 3 Mappa del grafo di rete attuale considerato. 7
Rete autostradale Viabilità esistente Broni Mortara Opere connesse B M Opere in programma Provincia di Pavia Figura 4 Mappa del grafo di rete nello scenario progettuale considerato. Per quanto concerne la caratterizzazione del grafo si è proceduto all organizzazione della rete in 2 classi principali di strade, ciascuna delle quali suddivisa, a sua volta, in varie sottoclassi in ragione dei valori di capacità, della forma funzionale della curva di deflusso e della velocità di percorrenza ad arco scarico. La classificazione principale utilizzata è riportata nella tabella successiva. Tabella 3 Classificazione degli archi stradali del grafo Categoria Denominazione 1 Autostrade 2 Viabilità ordinaria Al fine di ottenere le migliori risultanze possibili dalle assegnazioni di traffico effettuate tramite il modello messo a punto, si sono inserite nel grafo di offerta anche le informazioni sull extra costo di percorrenza dovuto alla presenza, sul sistema autostradale della tariffa di percorrenza. Tale valore viene, infatti, considerato in fase di assegnazione dalle procedure di ricerca del cammino di minimo costo generalizzato tra ciascuna coppia di origine e destinazione della matrice O/D, quale penalizzazione per l utenza nell utilizzo dell arco stradale a pedaggio. La penalizzazione dovuta alla presenza della tariffa è stata calcolata trasformando l extra costo di percorrenza in extra tempo di viaggio, utilizzando il concetto di Valore del Tempo (VOT), ovvero il valore in che un utente è disposto a pagare per risparmiare un ora di viaggio. Nel caso dei veicoli leggeri, adibiti al trasporto delle persone, si è assunto tale valore pari a 14, mentre nel caso dei veicoli pesanti, adibiti al trasporto delle merci, si è assunto tale valore pari a 27. Tali valori sono stati scelti come parametri indicativi, anche perché non vi è condivisione nell ambiente scientifico sulla corretta quantificazione degli stessi: tale situazione dipende, tra gli altri fattori, dalla specificità territoriale del contesto geografico in esame, dalla dipendenza dai motivi di viaggio, dalle caratteristiche socioeconomiche del viaggiatore e dalla frequenza dello spostamento. Giova anche segnalare come spesso il VOT venga determinato sulla base di indagini di stated preferences (preferenze dichiarate): questo approccio può determinare una sottostima del valore del tempo, in quanto in generale si dichiara una disponibilità a pagare inferiore a quella reale (infatti non sempre si riesce a monetizzare correttamente gli effetti indotti dalle scelte alternative). Uno schema alternativo è quello di effettuare indagini di revealed preferences (preferenze rilevate), che consentono l osservazione di comportamenti effettivi di mobilità: il rovescio della medaglia è dato dal fatto che tali tipi di indagine possono essere fatti solo a posteriori per gli interventi progettuali, o comunque occorre verificare l applicabilità dei risultati ottenuti su casi già indagati alla situazione in esame. Si è scelto di utilizzare, tra i vari metodi di assegnazione proposti dal software VISUM, il modello di assegnazione multi equilibrio di tipo incrementale, per le due classi veicolari considerate (leggeri e pesanti). Tale modello segue il principio ottimo per l utente (1 principio di Wardrop): Ogni singolo utente sceglie il suo itinerario in modo che la durata dello spostamento su tutti gli itinerari alternativi risulti uguale, ed ogni altro itinerario percorso aumenterebbe il tempo di percorrenza individuale (comportamento ottimo per l utente). Gli itinerari individuati tengono in conto sia il tempo associato a ciascun arco stradale sia l extra costo dovuto al pedaggio autostradale, trasformato in termini di tempo mediante il VOT. Si tenga conto comunque che la taratura del modello ha preso a riferimento il valore del tempo sopra descritto, adattando a questo il processo di calibrazione. In questo senso risulta meno critica la scelta dei valori numerici del VOT per i mezzi leggeri e pesanti. L inserimento della tariffa è stato applicato sia alle tratte autostradali gestite in chiuso (nei quali il costo del pedaggio è funzione dei caselli di ingresso e di uscita) sia alle tratte con gestione in aperto (nei quali il costo del pedaggio è funzione del solo casello di ingresso). Per quanto riguarda le tariffe considerate si è fatto riferimento alle fonti dati ufficiali: i criteri per il calcolo dei pedaggi per la rete autostradale italiana sono stabiliti dalla specifica normativa di settore, recepita nelle Convenzioni in essere fra le società concessionarie e l'ente concedente ANAS. Per ottenere l'importo da pagare il cliente deve moltiplicare la tariffa unitaria per i km percorsi, considerando che oltre ai km tra casello e casello sono conteggiati i km degli svincoli, delle bretelle di adduzione e dei tratti autostradali liberi, prima e dopo il casello, che sono stati costruiti e sono gestiti dalla concessionaria. 8
All'importo così ottenuto si deve aggiungere l'iva (20%) ed applicare l'arrotondamento, per eccesso o per difetto, ai 10 centesimi di euro. Tabella 4 Tariffe chilometriche, IVA esclusa, ( /km) dei sistemi autostradali chiusi TIPO AUTOSTRADA Cl. 10 Cl. 20 Cl. 30 Cl. 40 Cl. 50 Merci PIANURA 0,3882 0,3972 0,5028 0,7819 0,9306 0,5951 MONTAGNA 0,4611 0,4722 0,5896 0,9250 1,1035 0,7056 Tabella 5 Tariffe ( ) dei sistemi aperti in base alla stazione autostradale STAZIONE Cl. 10 Cl. 20 Cl. 30 Cl. 40 Cl. 50 Merci MILANO NORD 0,0625 0,0694 0,0903 0,1319 0,1389 0,0875 TERRAZZANO 0,1111 0,1181 0,1319 0,2222 0,2569 0,1722 MELEGNANO 0,0417 0,0417 0,0625 0,0833 0,1042 0,0757 SESTO SAN GIOVANNI 0,0833 0,0903 0,0833 0,1389 0,1875 0,1181 TANGENZIALE EST 0,0694 0,0764 0,0972 0,1458 0,1528 0,0972 volumi orari di traffico monitorati mediante il progetto di rilevazione del traffico su tutta la rete ordinaria regionale, rilevati dal 2001 al 2009; Rilievi di traffico effettuati nell ambito del PTVE della Provincia di Pavia; Rilievi di traffico effettuati nell ambito del presente studio; Per gli scenari programmatici e progettuali, dati delle simulazioni condotte nello STUDIO DI RIFERIMENTO per le principali sezioni autostradali. Nella successiva Figura 5 è riportata la localizzazione delle sezioni di misura dl traffico utilizzate per la calibrazione del presente modello di simulazione. Complessivamente le informazioni raccolte hanno reso disponibile una banca dati totale di 142 sezioni di monitoraggio della distribuzione attuale dei flussi veicolari sulla rete stradale dell intero territorio della provincia di Pavia. 2.3.3 Le principali banche dati di riferimento Per la ricostruzione della domanda attuale di spostamento delle persone si è fatto riferimento all indagine O/D 2002 della regione Lombardia, già citata in termini di zonizzazione adottata. Tale struttura dati, predisposta dalla Regione Lombardia nel 2002 sulla base di due principali indagini, quella alle famiglie residenti (tramite interviste telefoniche di tipo CATI, ovvero Computed Aided Telephone Interview) e quella cordonale ai non residenti in ingresso in Regione, ha fornito la matrice Origine/Destinazione di riferimento. Tale matrice è stata elaborata in base alle zone di traffico, al mezzo utilizzato ed agli orari degli spostamenti, per ricavarne le matrici dei mezzi leggeri relative agli orari di punta della mattina: tali matrici sono state utilizzate in VISUM come stime iniziali del processo di correzione e calibrazione modellistica, di seguito illustrato. Per la ricostruzione della domanda di mobilità delle merci, componente non considerata dalla matrice regionale, si è dovuto necessariamente procedere in modo diverso. In questo caso sono state considerate le informazioni raccolte da ISTAT sul traffico merci su strada, che opportunamente rielaborate hanno fornito uno schema di riferimento per descrivere la mobilità delle merci. Ancora, relativamente alla matrice delle ore di punta della, si è proceduto alla calibrazione sulla base dei conteggi di traffico nello scenario attuale. Sintetizzando le considerazioni effettuate, le banche dati sulla distribuzione dei flussi veicolari e la mobilità espressa dal territorio lombardo, sono le seguenti: matrice O/D regionale degli spostamenti delle persone (2002); dati ISTAT sulla mobilità delle merci (2005) volumi orari di traffico autostradale per barriera e casello omogenei su tutta la rete regionale, forniti dalla Società Autostrade rilevati all anno 2008 Sezioni di rilievo Rete autostradale Rete extraurbana Provincia di Pavia Figura 5 Mappe delle sezioni di rilievo dei flussi stradali considerate. 9
2.3.3.1 Rilievi di traffico Indagini 2009 Al fine di raffinare i risultati del macromodello, nel mese di novembre 2010 sono stati effettuati dei rilievi manuali di traffico, nelle ore di punta della mattina, in 14 sezioni, poste nelle vicinanze dei futuri svincoli della Broni-Mortara. Nella Figura 6 viene mostrata la localizzazione delle sezioni di rilievo e nella Tabella 6 vengono riportati i conteggi di traffico ottenuti da tali indagini. Figura 6 Collocazione sezioni di rilievo campagna indagini 2010 Tabella 6 Valori rilevati nei conteggi di traffico nell ora di punta mattutina 8:00 9:00 Sez Strada Direzione leggeri pesanti 01 01 ss35 (strada statale dei Giovi) Casatisma Bressana Bottarore 02 sp113 (via Ca Bellotti) Bressana Bottarone Verrua Po 03 ss35(via Togliatti) Cava Manara 04 ss35(strada statale dei Giovi) Cava Manara 05 139bis (via Alessandria) Cava Manara 06 ss596 (strada statale dei Cairoli) San Martino Siccomario 07 sp206 (via Dorno) Garlasco 08 ss211 (via Lomellina) Mortara 09 ss494 (via Milano) Castello d'agogna nord 10 ss596a (via Mazzini) Castello d'agogna 11 ss596dir Castello d'agogna 12 ss494 Castello d'agogna sud 13 sp118 sp19 (strada comunale per Caresana) Caresana Stroppiana 14 sp120 sp4 (strada comunale per Pezzana) Caresana Pezzana Bressana Bottarore 364 42 Casatisma 375 22 Da Bressana verso Verrua Po 41 2 Da Pinarolo Po verso Verrua Po 2 0 Da Verrua Po verso Pinarolo Po 5 0 Da Verrua Po verso Bressana 62 0 Cava Manara 625 70 Bottarone 841 32 Pavia 1045 34 Bottarone 405 30 Zinasco 109 5 San Martino Siccomario 192 8 San Martino Siccomario 954 127 Carbonara 392 83 Dorno 103 32 Garlasco 172 34 Mortara 272 29 Cerniago 210 20 Mortara 285 56 Castello d'agogna 253 56 Castello d'agogna 47 14 Sant Angelo Lomellina 38 11 Castello d'agogna 150 19 Cozzo 112 21 Castello d'agogna 145 13 Zeme 103 23 Caresana 59 25 Stroppiana 79 18 Caresana 10 5 Pezzana 21 2 10
2.4 LA RICOSTRUZIONE DELLA DOMANDA DI MOBILITÀ NELLO SCENARIO ATTUALE 2.4.1 L area di studio La rilevanza dell intervento progettuale da una parte e l importanza degli interventi programmatici dall altra, hanno suggerito di effettuare simulazioni di traffico riferite all area di studio rappresentata nella Figura 7. In particolare tale area è costituita da parte della rete ordinaria prossima all opera in progetto ricadente nella provincia di Pavia, nonché dalla rete autostradale connessa all autostrada regionale Broni Mortara. campione particolarmente esteso arrivando, infatti, a contattare oltre 750.000 residenti o domiciliati mediante intervista telefonica CATI, con un tasso di campionamento superiore all 8%. Alla rilevazione telefonica si sono aggiunte le indagini al cordone, che hanno riguardato circa 50.000 utenti in ingresso nel territorio regionale con le diverse modalità di trasporto. L indagine ha restituito complessivamente una popolazione giornaliera mobile pari a circa 5.700.000 utenti, ognuno dei quali compie mediamente 2,65 spostamenti al giorno. Sul territorio regionale, giornalmente hanno luogo più di 15 milioni di spostamenti secondo le diverse modalità, per ciascuno dei quali si impiega mediamente un tempo di circa 27 minuti (quindi 1 ora e 12 minuti al giorno in mobilità per ogni individuo mobile). Ai fini del presente lavoro, si è analizzato il modo con cui si è ricavata la matrice O/D regionale, mediante interviste ad un campione di circa l 8% della popolazione. E facile constatare come, mediamente, ogni spostamento abbia un coefficiente di espansione prossimo a 12 (dato dal rapporto tra 1 e 0,08, ovvero tra l universo di riferimento ed il campione indagato), per cui si assiste ad una polarizzazione delle celle della matrice a tale valore (o ai suoi multipli). Conseguentemente, accade frequentemente che celle che andrebbero valorizzate con valori inferiori a 12 rimangono vuote (sottocampionamento), mentre in altri casi, meno numerosi, celle con un solo spostamento in campione sono state espanse a circa 12 spostamenti portando ad un possibile sovra campionamento: in generale se ne ottiene una matrice O/D molto più sparsa (ovvero con molte più celle nulle) della matrice O/D reale. Rete area di studio Provincia di Pavia Figura 7 Rete area di studio considerata Per ovviare a tale problema (che ha ripercussioni importanti anche in fase di calibrazione delle matrici a partire da dati di traffico), si è sviluppato un metodo di smoothing delle matrici derivate da indagini campionarie, che sostanzialmente tende a ridistribuire più omogeneamente gli spostamenti tra le diverse celle, preservando comunque i totali di riga e di colonna (ovvero mantenendo inalterati il numero di partenze ed arrivi in ciascuna zona, per ciascuno dei motivi e mezzi analizzati). In sintesi, tale metodo tende a ridistribuire gli spostamenti tra due zone considerando anche le alternative fornite dalle zone limitrofe, per non distorcere la struttura della matrice. Tale processo ha consentito di ottenere le matrici degli spostamenti delle persone con uguale numero di spostamenti, ma con diversa ripartizione tra le celle e soprattutto con un maggior numero di celle valorizzate. Nel caso delle merci, la matrice iniziale è stata ipotizzata nella sua struttura a partire dalle indagini ISTAT sulle merci (in mancanza di informazioni più precise, analoghe all indagine O/D regionale sulle persone), affidando alla fase di smoothing prima e di correzione e calibrazione poi, il compito di rendere tale dato più coerente possibile con la matrice O/D reale. 2.4.2 La domanda di mobilità delle persone e delle merci In merito alla domanda di spostamento passeggeri che il territorio lombardo esprime attualmente, la banca dati utilizzata come riferimento è costituita dalla matrice O/D predisposta dalla Regione Lombardia nel 2002. L indagine regionale ha riguardato un A valle della fase di smoothing, si è proceduto quindi ad attuare la correzione e calibrazione delle matrici dell ora di punta della mattina, sia per i mezzi leggeri che per quelli pesanti. Tale fase consiste in un processo iterativo di assegnazione delle matrici, di successivo confronto con i dati rilevati nelle sezioni di misura e di modifica dei valori delle celle della matrice al fine di avvicinare i flussi stimati a quelli osservati. Questo processo unanimemente condiviso dalla comunità scientifica, presuppone una maggiore affidabilità 11
nei rilievi dei flussi stradali rispetto alla stima della matrice O/D, pur non risolvendo completamente i problemi connessi a tale approccio. In particolare, si segnala da una parte una serie di problematicità sulle misure dei flussi, legate prevalentemente all esistenza di fluttuazioni su base oraria e giornaliera anche consistenti e all errore di rilievo riferibile al tipo di strumento di misura adottato, e dall altra alla difficoltà di conciliare un dato di matrice (dove ogni spostamento è caratterizzato da un orario di inizio e fine spostamento) ad un orario di transito in sezione, che si riferisce ad un istante (peraltro non precisato) dello spostamento descritto in matrice, con evidenti difficoltà nella definizione rigorosa della matrice oraria esattamente conciliabile con i flussi rilevati in un determinato lasso temporale. Al di là di queste considerazioni, si è ritenuto opportuno procedere nel modo classico: il processo di correzione e calibrazione è iterativo perché in genere i metodi di correzione ipotizzano una dipendenza lineare tra i valori delle celle della matrice e i valori dei flussi di traffico, mentre nella realtà i modelli di assegnazione (al di là del metodo adottato) sono fortemente non lineari. L iterazione del processo di calibrazione e correzione consente di avvicinare progressivamente i dati osservati ed i dati simulati di flusso, operando via via in situazioni in cui l approssimazione lineare della dipendenza dei flussi dalle celle della matrice risulta più vicina alla realtà. Anche per questa fase si è sviluppato un metodo ad hoc, derivato da un modello di sintesi di tipo entropico delle matrici O/D, dovuto a Willumsen. La teoria matematica insita nei modelli di traffico dimostra l esistenza in generale di un numero illimitato di matrici O/D in grado di soddisfare i vincoli di coerenza con i flussi assegnati. L idea di fondo proposta dai modelli entropici è quella di generare, tra tutte le matrici O/D possibili, quella che, soddisfacendo i vincoli sulle sezioni misurate (o minimizzandone la distanza), nello stesso tempo massimizza l entropia, e quindi la dispersione, degli spostamenti. Nella funzione obiettivo di tale modello di sintesi è possibile considerare anche la minimizzazione della distanza dalla matrice O/D iniziale, scegliendo di fatto quale peso dare ai dati rilevati nelle sezioni di misura e quale peso dare ai dati ricavati dalle indagini O/D. Nella fattispecie, si è scelto di dare maggior peso ai flussi rispetto alle matrici O/D, enfatizzando tra i dati di sezione quelli che si trovavano nelle immediate vicinanze dell intervento, al fine di una migliore ricostruzione dei dati di traffico. 2.4.3 La validazione del modello di traffico ha un valore compreso nell intervallo 0-1, ove 1 indica perfetta correlazione e 0 indica totale indipendenza tra le due variabili. Nell utilizzare tale parametro statistico, occorre fare attenzione anche al valore di pendenza della retta di regressione, dove 1 indica l assenza di distorsioni del bias (ovvero del valor medio delle due serie di dati: flussi osservati e flussi stimati). L effettiva coincidenza dei dati osservati e misurati si ottiene soltanto laddove R 2 e la pendenza assumano valore uguale a 1. Convenzionalmente si tende a considerare come attendibili le risultanze dell assegnazione di un modello di simulazione di traffico in grado di restituire una correlazione non inferiore a 0,80, mentre i valori di pendenza della retta di regressione dovrebbero essere compresi tra 0,9 e 1,1 (consentendo quindi oscillazioni in media di più o meno il 10% rispetto al valore misurato). Tale soglia nominale viene, inoltre, valutata anche in ragione della numerosità dei punti di confronto, dal momento che più è esteso l insieme dei punti di monitoraggio dei flussi, maggiore è la possibilità che possano rilevarsi distorsioni, magari di natura locale, rispetto alla tendenza generale del campione di analisi. Per quanto concerne il modello di traffico messo a punto, il confronto tra volumi di traffico simulati e volumi rilevati in campo è stato effettuato con riferimento alle 142 sezioni di confronto dell intera banca dati. Sotto il profilo delle risultanze, il test dell R 2 evidenzia l elevata attendibilità dei risultati derivanti dalle assegnazioni del modello implementato; nella seguente tabella sono riportati i valori del test dell R 2 per le simulazioni condotte rispetto allo scenario attuale per l ora di punta della mattina. Nella seguente tabella sono riportati i valori del test dell R 2 per le simulazioni condotte relativamente alle sezioni di misura riportate in Figura 5. Tabella 7 Valori del test dell R 2 per le simulazioni condotte per veicoli equivalenti Rete totale Sezioni 142 R² 0,93 Pendenza 0,90 L assegnazione della matrice ottenuta dal procedimento di stima ha restituito la distribuzione attuale del traffico veicolare sulla rete stradale ed autostradale dell intera provincia pavese e della rete autostradale limitrofa, nell ora di punta della mattina. L attendibilità dei risultati conseguiti in termini di verosimiglianza tra distribuzione simulata e distribuzione reale dei flussi sulla rete di trasporto è stata verificata mediante la validazione dello scenario attuale, già analizzato in precedenti studi. Il metodo di verifica applicato è quello denominato dell R 2. Questa funzione statistica misura la correlazione esistente tra variabile indipendente (i flussi osservati) e variabile dipendente (i flussi stimati), attraverso la costruzione di un modello di regressione lineare: 12
2.5 L EVOLUZIONE PREVISTA DELLA DOMANDA DI MOBILITÀ 2.5.1 Le previsioni di incremento della domanda di mobilità a livello regionale Nell ambito dello studio di traffico si è fatto riferimento ai tassi di crescita assunti per lo STUDIO DI RIFERIMENTO, di cui il presente documento costituisce un integrazione. I tassi di crescita previsti, coerentemente con lo STUDIO DI RIFERIMENTO, sono riportati nella Tabella 8 per i veicoli leggeri e nella Tabella 9 per i veicoli pesanti. Tabella 8 Tassi di crescita previsti per la mobilità stradale regionale nelle ore di punta della mattina per i veicoli leggeri Orizzonte temporale Incremento Mobilità Fino al 2026 1.5 % Dal 2027 al 2030 1.25 % Tabella 9 Tassi di crescita previsti per la mobilità stradale regionale nelle ore di punta della mattina per i veicoli pesanti Orizzonte temporale Incremento Mobilità Fino al 2026 2 % Dal 2027 al 2030 1.5 % 2.6 PARAMETRI GENERALI DELLE SIMULAZIONI CONDOTTE Le simulazioni di traffico sono state condotte facendo riferimento ai volumi di traffico orario, espressi in veicoli equivalenti, relativi all ora di punta della mattina. Si sottolinea come, ai fini del calcolo dei veicoli equivalenti, si sono considerati i seguenti coefficienti di equivalenza: 1 per i veicoli leggeri 1,5 per i veicoli pesanti A partire dal confronto tra flussi simulati (F) e capacità (C) delle diverse tratti stradali, sono stati calcolati i Livelli di Servizio secondo le indicazioni contenute nell Highway Capacity Manual. Le caratteristiche delle tratte principali dell autostrada Broni - Mortara sono state valutate indicativamente secondo le seguenti caratteristiche: 1 corsia, 2.000 veicoli equivalenti/ora 2 corsie, 4.000 veicoli equivalenti/ora Con riferimento alle condizioni di deflusso identificate da ciascuno dei sei Livelli di Servizio (LDS), l HCM fornisce le seguenti indicazioni: LDS A definisce condizioni di flusso libero, nelle quali l'utente gode di piena libertà nella scelta del suo comportamento, e la velocità dei veicoli può raggiungere sempre la velocità di progetto dell infrastruttura; piccoli incidenti sono assorbiti facilmente, con rapido ritorno al livello di servizio A; LDS B definisce condizioni di flusso scorrevole, nelle quali una parte degli utenti è condizionata nelle sue scelte dalla presenza di altri veicoli; la velocità è peraltro generalmente mantenuta prossima alla velocità di progetto dell infrastruttura; piccoli incidenti sono assorbiti ancora con facilità; LDS C definisce situazioni di flusso condizionato, nelle quali la libertà di scelta degli utenti è fortemente ridotta e la velocità dei veicoli tende a diventare uniforme, attestandosi su valori più bassi rispetto alla velocità di progetto dell infrastruttura a causa dell incremento della densità del traffico; piccoli incidenti possono ancora essere assorbiti, ma con un sostanziale deterioramento del livello di servizio; il cambio di corsia richiede notevole attenzione da parte dei guidatori; LDS D definisce condizioni di flusso instabile, nelle quali la velocità dei veicoli incomincia a ridursi rapidamente in funzione della crescita del numero di veicoli presenti; anche piccoli incidenti causano la formazione di code, data l'assenza di margini per l'assorbimento di disturbi nel flusso di traffico; l'attenzione richiesta ai guidatori è molto elevata; LDS E definisce condizioni di flusso alla capacità, nelle quali la velocità dei veicoli è ulteriormente ridotta (o per meglio dire fortemente variabile) in ragione del raggiungimento della densità veicolare geometricamente sopportabile dall infrastruttura; qualsiasi manovra compiuta da un veicoli (ingresso da una 13
rampa, cambio di corsia, ecc.) genera onde di disturbo che si propagano a monte dell'evento; LDS F definisce condizioni di flusso forzato, nelle quali qualsiasi disturbo nel flusso può provocarne il bloccaggio, con conseguente riduzione a zero della velocità dei veicoli. 2.7 LO SCENARIO PROGRAMMATICO 2.7.1 Il traffico nell'ora di punta della mattina negli scenari programmatici Coerentemente a quanto riportato nelle considerazioni introduttive allo studio, dall analisi degli strumenti di pianificazione territoriale e trasportistica sono stati desunti gli interventi ascrivibili al PTVE. In questa fase di analisi si è scelto di considerare tutti gli interventi citati riportati in Tabella 1, ove per ciascuno di essi si è considerata la data ipotetica di realizzazione. E stata condotta la simulazione per l ora di punta della mattina, per i mezzi leggeri e pesanti, nel seguente scenario programmatico: al 2016 per lo scenario di breve periodo. al 2030 per lo scenario di lungo periodo. Il diagramma di carico, che costituisce uno dei risultati principali della simulazione effettuata, riporta l entità del traffico su ciascun arco stradale ed autostradale della rete di trasporto complessiva, mediante una visualizzazione basata principalmente sullo spessore delle bande che descrivono i flussi (flussogrammi): lo spessore di tali bande risulta proporzionale all entità del flusso presente sull arco considerando per i veicoli leggeri e pesanti il relativo coefficiente di equivalenza. Qui di seguito è riportato il diagramma di carico in termini di veicoli equivalenti, utilizzando i parametri riportati nel paragrafo 2.6, relativo all ora di punta della mattina per l area di studio per gli orizzonti temporali di breve e lungo periodo. 14
Traffico <500 veq/ph 500>Traffico>1000 veq/ph 1000>Traffico>2500 veq/ph 2500>Traffico>5000 veq/ph 5000>Traffico>7500 veq/ph 7500>Traffico>10000 veq/ph Traffico>10000 veq/ph Figura 8 Scenario Programmatico 2016 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti 15
Traffico <500 veq/ph 500>Traffico>1000 veq/ph 1000>Traffico>2500 veq/ph 2500>Traffico>5000 veq/ph 5000>Traffico>7500 veq/ph 7500>Traffico>10000 veq/ph Traffico>10000 veq/ph Figura 9 Scenario Programmatico 2030 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti 16
2.8 LO SCENARIO PROGETTUALE 2.8.1 Il traffico nell'ora di punta della mattina negli scenari progettuali Oltre agli interventi programmatici, negli scenari progettuali è stata considerata la realizzazione dell autostrada regionale Broni Mortara e le relative opere connesse, considerando l opera in progetto nel suo assetto finale e completo. In particolare tra le opere connesse che completano l infrastruttura viabilistica in progetto vi sono: - Raccordo tra lo svincolo di Verrua Po e la ex S.S. 35 (variante alla ex S.S. 35); - Raccordo con la tangenziale di Pavia; - Variante di Cava Manara; - Raccordo con il Polo Logistico di Mortara (tangenziale di Castello d Agogna). Sono state condotte le simulazioni per l ora di punta della mattina, per i mezzi leggeri e pesanti, nei seguenti scenari progettuali: al 2016 per lo scenario di breve periodo; al 2030 per lo scenario di lungo periodo; Nel paragrafo 2.8.2, è possibile analizzare dati di maggior dettaglio relativamente alle simulazioni degli scenari progettuali. Il diagramma di carico, che costituisce uno dei risultati principali della simulazione effettuata, riporta l entità del traffico su ciascun arco stradale ed autostradale della rete di trasporto complessiva, mediante una visualizzazione basata principalmente sullo spessore delle bande che descrivono i flussi (flussogrammi): lo spessore di tali bande risulta proporzionale all entità del flusso presente sull arco considerando per i veicoli leggeri e pesanti il relativo coefficiente di equivalenza. Qui di seguito è riportato il diagramma di carico in termini di veicoli equivalenti, relativo all ora di punta della mattina per l area di studio per gli orizzonti temporali di breve e lungo periodo 17
Traffico <500 veq/ph 500>Traffico>1000 veq/ph 1000>Traffico>2500 veq/ph 2500>Traffico>5000 veq/ph 5000>Traffico>7500 veq/ph 7500>Traffico>10000 veq/ph Traffico>10000 veq/ph Figura 10 Scenario Progettuale 2016 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti 18
Traffico <500 veq/ph 500>Traffico>1000 veq/ph 1000>Traffico>2500 veq/ph 2500>Traffico>5000 veq/ph 5000>Traffico>7500 veq/ph 7500>Traffico>10000 veq/ph Traffico>10000 veq/ph Figura 11 Scenario Progettuale 2030 Diagramma di carico dell ora di punta della mattina, area di studio: veicoli equivalenti 19
2.8.2 I volumi di traffico sulla BRONI-MORTATA negli scenari progettuali Con particolare riferimento all autostrada regionale Broni Mortara ed ai relativi svincoli le risultanze delle simulazioni di traffico hanno restituito i volumi di traffico che impegnano ciascun tratto elementare. Nella Figura 12 è riportata la schematizzazione della rete di trasporto considerata per tali analisi puntuali, comprensiva delle tratte dell autostrada in progetto. Gropello Cairoli) e con l A26 Voltri Gravellona Toce (interconnessione Trafori- Stroppiana). Nelle Tabella 10 e Tabella 11 sono riportati i volumi di traffico dei veicoli leggeri, pesanti, totali ed equivalenti, risultanti dalle simulazioni, nonché il livello di servizio (LdS), riferiti all ora di punta della mattina sui tratti autostradali della Broni Mortara nelle due direzioni di marcia e sugli svincoli prima elencati. Tabella 10 Volumi di traffico sugli archi elementari della rete principale nello scenario progettuale 2016 Rete autostradale Viabilità ordinaria Broni Mortara Svincoli Provincia di Pavia Figura 12 Schema delle tratte elementari dell autostrada Broni Mortara In particolare le tratte elementari prese in considerazione per le analisi effettuate in tale studio coincidono con i tronchi autostradali della Broni Mortara comprese tra gli svincoli e gli svincoli stessi. Infatti, le 9 tratte sono comprese, tra gli svincoli di: - Verrua Po; - Pavia Sud; - Gropello Cairoli, Pavia Città - Garlasco; - Tromello; - Mortara; - Castello d Agogna; - Caresana. Inoltre sono presenti le interconnessioni con l A21 Torino-Alessandria-Piacenza interconnessione di Broni-Stradella), con l A7 Milano-Serravalle (interconnessione di Svincoli Broni Mortara Est Broni Mortara Ovest SCENARIO PROGETTUALE 2016 MATTINA TRATTA Leggeri Pesanti Totali Equiv. LdS Broni Stradella Verrua Po 318 219 537 647 A Verrua Po Pavia Sud 748 349 1098 1272 A Pavia Sud Gropello Cairoli_Pavia Città 819 396 1215 1413 B Gropello Cairoli_Pavia Città Garlasco 886 436 1322 1541 B Garlasco Tromello 680 352 1032 1208 A Tromello Mortara 532 295 827 975 A Mortara Castello di Agogna 439 266 704 837 A Castello di Agogna Caresana 462 259 721 850 A Caresana Allaccio A26_Trafori_Stroppiana 488 273 762 898 A Verrua Po Broni Stradella 358 194 553 650 A Pavia Sud Verrua Po 701 281 982 1123 A Gropello Cairoli_Pavia Città Pavia Sud 1004 324 1328 1490 B Garlasco Gropello Cairoli_Pavia Città 1092 442 1534 1755 B Tromello Garlasco 786 335 1121 1289 A Mortara Tromello 392 269 661 795 A Castello di Agogna Mortara 334 248 582 706 A Caresana Castello di Agogna 295 220 515 625 A Allaccio A26_Trafori_Stroppiana Caresana 295 236 531 649 A Svincolo Verrua Po in 537 161 698 779 B Svincolo Verrua Po out 450 117 567 626 A Svincolo Pavia Sud in 559 154 713 790 B Svincolo Pavia Sud out 791 150 942 1017 B Interconnessione Gropello in 671 175 845 933 B Interconnessione Gropello out 691 252 943 1069 B Svincolo di Garlasco in 358 135 494 561 A Svincolo di Garlasco out 258 113 372 428 A Svincolo di Tromello in 428 92 520 566 A Svincolo di Tromello out 182 82 265 306 A Svincolo di Mortara in 116 87 203 246 A Svincolo di Mortara out 151 95 246 294 A Svincolo Castello Agogna in 95 64 159 191 A Svincolo Castello Agogna out 34 43 76 98 A Svincolo di Caresana in 27 14 41 48 A Svincolo di Caresana out 0 16 16 24 A 20
Broni Mortara Ovest Broni Mortara Est Svincoli Tabella 11 Volumi di traffico sugli archi elementari della rete principale nello scenario progettuale 2030 SCENARIO PROGETTUALE 2030 MATTINA TRATTA Leggeri Pesanti Totali Equiv. LdS Broni Stradella Verrua Po 388 283 671 813 A Verrua Po Pavia Sud 913 452 1365 1591 B Pavia Sud Gropello Cairoli_Pavia Città 998 512 1511 1767 B Gropello Cairoli_Pavia Città Garlasco 1081 564 1645 1927 B Garlasco Tromello 829 455 1285 1512 B Tromello Mortara 649 382 1031 1221 A Mortara Castello di Agogna 535 344 879 1051 A Castello di Agogna Caresana 563 335 898 1066 A Caresana Allaccio A26_Trafori_Stroppiana 595 354 949 1126 A Verrua Po Broni Stradella 437 251 688 814 A Pavia Sud Verrua Po 855 363 1219 1401 B Gropello Cairoli_Pavia Città Pavia Sud 1224 419 1644 1853 B Garlasco Gropello Cairoli_Pavia Città 1332 571 1904 2189 C Tromello Garlasco 958 434 1392 1609 B Mortara Tromello 478 348 826 1000 A Castello di Agogna Mortara 407 321 728 888 A Caresana Castello di Agogna 360 285 645 787 A Allaccio A26_Trafori_Stroppiana Caresana 360 305 666 818 A Svincolo Verrua Po in 655 209 864 968 B Svincolo Verrua Po out 549 152 701 777 B Svincolo Pavia Sud in 681 199 881 980 B Svincolo Pavia Sud out 965 195 1159 1257 C Interconnessione Gropello in 818 226 1044 1157 C Interconnessione Gropello out 843 326 1169 1332 C Svincolo di Garlasco in 437 175 612 699 A Svincolo di Garlasco out 315 146 462 535 A Svincolo di Tromello in 522 119 641 701 B Svincolo di Tromello out 223 106 329 382 A Svincolo di Mortara in 142 112 254 310 A Svincolo di Mortara out 184 123 307 369 A Svincolo Castello Agogna in 116 83 199 240 A Svincolo Castello Agogna out 41 56 96 124 A Svincolo di Caresana in 32 18 51 60 A Svincolo di Caresana out 0 21 21 31 A Considerando i volumi di traffico, sulle tratte dell autostrada Broni Mortara in progetto, è possibile osservare come le tratte maggiormente caricate dai flussi veicolari siano quelle comprese tra Pavia Sud e Garlasco, in entrambe le direzioni di percorrenza. Per quanto concerne gli svincoli, le tratte maggiormente caricate risultano essere quelle relative all interconnessione di Gropello Cairoli insieme allo svincolo di Pavia Sud e allo svincolo in ingresso di Verrua Po. 2.8.3 Confronto tra scenari progettuali di breve e lungo periodo Per facilitare un immediato confronto, si riportano i dati precedentemente introdotti relativamente ai volumi di traffico per i diversi scenari analizzati. I dati sono espressi in termini di veicoli equivalenti riferiti all area di studio. Nella Tabella 12 si riportano i dati dei volumi di traffico dell ora di punta della mattina nei diversi scenari progettuali simulati. Broni Mortara Ovest Svincoli Broni Mortara Est Tabella 12 Confronto tra i gli scenari progettuali dei volumi di traffico sugli archi elementari nell ora di punta della mattina Tratta Flussi equivalenti per l'ora di punta del mattino Broni Stradella Verrua Po 647 813 Verrua Po Pavia Sud 1272 1591 Pavia Sud Gropello Cairoli_Pavia Città 1413 1767 Gropello Cairoli_Pavia Città Garlasco 1541 1927 Garlasco Tromello 1208 1512 Tromello Mortara 975 1221 Mortara Castello di Agogna 837 1051 Castello di Agogna Caresana 850 1066 Caresana Allaccio A26_Trafori_Stroppiana 898 1126 Verrua Po Broni Stradella 650 814 Pavia Sud Verrua Po 1123 1401 Gropello Cairoli_Pavia Città Pavia Sud 1490 1853 Garlasco Gropello Cairoli_Pavia Città 1755 2189 Tromello Garlasco 1289 1609 Mortara Tromello 795 1000 Castello di Agogna Mortara 706 888 Caresana Castello di Agogna 625 787 Allaccio A26_Trafori_Stroppiana Caresana 649 818 Svincolo Verrua Po in 779 968 Svincolo Verrua Po out 626 777 Svincolo Pavia Sud in 790 980 Svincolo Pavia Sud out 1017 1257 Interconnessione Gropello in 933 1157 Interconnessione Gropello out 1069 1332 Svincolo di Garlasco in 561 699 Svincolo di Garlasco out 428 535 Svincolo di Tromello in 566 701 Svincolo di Tromello out 306 382 Svincolo di Mortara in 246 310 Svincolo di Mortara out 294 369 Svincolo Castello Agogna in 191 240 Svincolo Castello Agogna out 98 124 Svincolo di Caresana in 48 60 Svincolo di Caresana out 24 31 Scenario Progettuale 2016 Scenario Progettuale 2030 21
Infine sono riportati i Livelli di Servizio nei diversi scenari simulati per le sole tratte che compongono l autostrada regionale Broni Mortara distinta nelle due direzioni di percorrenza. arrivare a livelli di servizio C nello scenario a lungo termine (2030), in particolare sugli svincoli di Pavia Sud e Gropello. Tabella 13 Confronto tra gli scenari progettuali dei LdS della Broni Mortara Ovest Broni Mortara Ovest Tratta Scenario Progettuale 2016 Broni Stradella Verrua Po A A Verrua Po Pavia Sud A B Pavia Sud Gropello Cairoli_Pavia Città B B Gropello Cairoli_Pavia Città Garlasco B B Garlasco Tromello A B Tromello Mortara A A Mortara Castello di Agogna A A Castello di Agogna Caresana A A Caresana Allaccio A26_Trafori_Stroppiana A A Scenario Progettuale 2030 Tabella 14 Confronto tra gli scenari progettuali dei LdS della Broni Mortara Est Tratta Scenario Progettuale 2016 Scenario Progettuale 2030 Broni Mortara Est Verrua Po Broni Stradella A A Pavia Sud Verrua Po A B Gropello Cairoli_Pavia Città Pavia Sud B B Garlasco Gropello Cairoli_Pavia Città B C Tromello Garlasco A B Mortara Tromello A A Castello di Agogna Mortara A A Caresana Castello di Agogna A A Allaccio A26_Trafori_Stroppiana Caresana A A Confrontando i diversi scenari progettuali, rispetto ai carichi delle singole tratte dell autostrada regionale Broni Mortara e dei relativi svincoli, si osserva come, da una situazione iniziale di livelli di servizio da A a B (scenario 2016) si passi a livelli di servizio C (scenario 2030), nello specifico tra gli svincoli di Garlasco e Gropello Cairoli-Pavia Città in direzione est. In definitiva si ha un incremento dovuto all aumento della mobilità tra i due orizzonti temporali considerati nelle macrosimulazioni. Rispetto alla situazione sulle rampe, si assiste in generale a livelli di servizio più che accettabili con livelli di servizio da A a B nello scenario a breve termine (2016), fino ad 22
2.9 CONFRONTO TRA SCENARI PROGRAMMATICI E PROGETTUALI Le simulazioni trasportistiche effettuate consentono un confronto di particolare interesse, quello tra i diversi scenari analizzati. In particolare viene proposto il confronto tra lo scenario programmatico e lo scenario progettuale nel breve e lungo periodo (2016 e 2030). La tecnica di visualizzazione utilizzata prevede: l utilizzo di bande di colore rosso --------- per le situazioni in cui si riscontra nello scenario progettuale un incremento di traffico rispetto alla situazione di non intervento (scenario programmatico); l utilizzo di bande di colore verde --------- per le situazioni in cui si riscontra nello scenario progettuale una diminuzione di traffico rispetto alla situazione di non intervento (scenario programmatico). 23
Figura 13 Confronto flussi tra lo scenario programmatico e quello progettuale di breve periodo (2016): veicoli equivalenti 24
Figura 14 Confronto flussi tra lo scenario programmatico e quello progettuale di lungo periodo (2030): veicoli equivalenti 25
Come si evince dalle planimetrie allegate si riscontano, come atteso, significativi decrementi di traffico lungo la rete autostradale limitrofa, nello specifico sulla A21 (-20%), sulla A7 (-10%, ad eccezione della tratta a nord di Pavia dove si ha una leggera crescita del 2%), sulla A26 (-25%) e sulla A52 (-15%). Per quanto concerne la viabilità ordinaria si assiste in generale ad un decremento dei flussi veicolari sulle arterie di interesse provinciale, con alcuni casi specifici di incremento modesto o di riduzione particolarmente ampia, che si vengono qui di seguito a descrivere: - in generale, a causa del tracciato della Broni-Mortara, che corre parallelamente alla SS 596, si assiste ad un calo generalizzato del traffico lungo tale arteria, che raggiunge la massima differenza nella tratta nei pressi di Groppello Cairoli (-30%) - conseguentemente all opera connessa di Raccordo tra lo svincolo di Verrua Po e la ex S.S. 35 (variante alla ex S.S. 35) si assiste ad un elevato calo del traffico (-60%) lungo la ex SS 35 in corrispondenza dell intervento, ed ad un incremento lungo la SP 113 (+30%) e lungo la SP 12 (+30%), dovuto alla futura presenza del casello di Verrua Po; - conseguentemente all opera connessa di Raccordo con la tangenziale di Pavia e alla Variante di Cava Manara, rispetto alla ex SS 35, si assiste ad una significativa riduzione del traffico nella tratta compresa tra i due interventi (-60%), ad una modesta riduzione nella tratta a sud (-15%) ed ad un modesto incremento nella tratta a nord (+10%). - conseguentemente all opera connessa di Raccordo con il Polo Logistico di Mortara (tangenziale di Castello d Agogna) rispetto alla ex SS 494, si assiste ad una riduzione del traffico nella tratta alternativa all intervento (-40%) - conseguentemente all apertura dello svincolo di Tromello, si assiste ad un incremento di traffico (+80%, ma in situazione ancora ampiamente sotto la capacità della strada) lungo la SP 183. 2.10 LE PERFORMANCES DI SERVIZIO DELLA BRONI-MORTARA Le performances di servizio dell autostrada Broni - Mortara sono state analizzate mettendo a confronto la domanda di traffico attesa sull infrastruttura con la relativa capacità di deflusso oraria, verificando, in pratica, il rapporto tra domanda ed offerta di trasporto rispetto agli scenari considerati, per la fascia dell ora di punta della mattina. I valori del LDS per ciascuna tratta elementare, per tutti gli scenari analizzati (programmatici e progettuali di breve e lungo periodo), sono stati già riportati nei precedenti paragrafi, cui si rimanda. Vengono quindi valutati opportuni indicatori per verificare gli effetti connessi alla variazione della distribuzione del traffico sulla rete di trasporto dell area di studio dovuti alla realizzazione del sistema autostradale in progetto. La valutazione delle performances trasportistiche conseguenti alla realizzazione dell autostrada Broni-Mortara ha suggerito di considerare un area più vasta rispetto a quella di studio, in quanto la nuova infrastruttura può costituire un alternativa di percorso rispetto ad un sistema autostradale ampio. In particolare, si è identificato una sorta di quadrilatero autostradale, che contiene completamente la Broni-Mortara, delimitato: - A nord dalla tratta dell autostrada A4 tra il raccordo con la A26 e la barriera di Milano Ghisolfa - A est dalla Tangenziale Ovest di Milano e dalla tratta dell autostrada A1 tra la barriera di Milano Melegnano ed il raccordo con la A21 - A sud dalla tratta dell autostrada A21 tra il raccordo con la A1 e quello con la A26 - A ovest dalla tratta dell autostrada A26 tra il raccordo con la A21 e quello con la A4 Nell ambito di tale quadrilatero, il sistema autostradale è completato dall autostrada A7, che taglia l area da nord-ovest a sud. Il quadrilatero autostradale sopra descritto e la rete ivi compresa costituiscono l area estesa per la valutazione degli indicatori trasportistici: la rappresentazione di tale area estesa è riportata nella successiva Figura 15. 26
Qui di seguito sono riportate le tabelle relative a tali macroindicatori per tutti gli scenari analizzati, relativamente all ora di punta della mattina. SCENARIO PROGRAMMATICO 2016 PARAMETRO UNITA' MISURA LEGGERI PESANTI TOTALI VEQ PERCORRENZA VEICOLI KM ('000) 2776 823 3599 4010 VELOCITA' MEDIA KM/H 60,8 46,2 56,7 55,4 TEMPO TOTALE H 45640 17799 63439 72338 Figura 16 Macroindicatori trasportistici per lo scenario programmatico al 2016 SCENARIO PROGETTUALE 2016 PARAMETRO UNITA' MISURA LEGGERI PESANTI TOTALI VEQ PERCORRENZA VEICOLI KM ('000) 2766 816 3582 3991 VELOCITA' MEDIA KM/H 62,4 48,2 58,4 57,2 TEMPO TOTALE H 44363 16953 61316 69793 Figura 17 Macroindicatori trasportistici per lo scenario progettuale al 2016 Figura 15 Rete considerata per l analisi delle performances di servizio L analisi effettuata ha pertanto quale obiettivo la verifica e quantificazione dei miglioramenti nelle condizioni di fruibilità complessive della rete determinati dalla presenza dell infrastruttura di progetto. A livello metodologico, è possibile procedere con un analisi di tipo comparativo tra i diversi scenari. Tale raffronto è basato sui valori di tre macroindicatori di sintesi trasportistica, utilizzati per il calcolo dei benefici percepiti dalla collettività per effetto della realizzazione dell infrastruttura di progetto. Gli identificatori analizzati sono i seguenti: le percorrenze complessive espresse in veicoli-chilometro, calcolate come somma complessiva dei chilometri percorsi dai veicoli in movimento sulla rete dell area di studio, suddivisi in leggeri, pesanti, totali ed equivalenti; la velocità media, espressa in km/h, di percorrenza sulla rete dell area di studio, determinata dalla media delle velocità calcolate su ciascun arco della rete nelle condizioni di traffico simulate, e riportata alle categorie veicolari (leggeri, pesanti, totali ed equivalenti); il tempo totale speso in mobilità, espresso in ore, cioè il tempo complessivamente impiegato dai veicoli per compiere i percorsi ricadenti nella rete dell area di studio, distinto per le categorie veicolari (leggeri, pesanti, totali ed equivalenti). SCENARIO PROGRAMMATICO 2030 PARAMETRO UNITA' MISURA LEGGERI PESANTI TOTALI VEQ PERCORRENZA VEICOLI KM ('000) 3386 1064 4451 4983 VELOCITA' MEDIA KM/H 56,9 43,7 53,1 51,9 TEMPO TOTALE H 59506 24369 83875 96060 Figura 18 Macroindicatori trasportistici per lo scenario programmatico al 2030 SCENARIO PROGETTUALE 2030 PARAMETRO UNITA' MISURA LEGGERI PESANTI TOTALI VEQ PERCORRENZA VEICOLI KM ('000) 3374 1056 4430 4958 VELOCITA' MEDIA KM/H 58,4 45,6 54,8 53,6 TEMPO TOTALE H 57730 23144 80874 92446 Figura 19 Macroindicatori trasportistici per lo scenario progettuale al 2030 Innanzitutto, rispetto agli scenari programmatici, negli scenari progettuali si assiste ad una riduzione delle percorrenze complessive sia nel breve (2016) che nel lungo (2030) periodo, dovuta principalmente alla funzione di bypass dell autostrada Broni Mortara rispetto al sistema autostradale esistente. Importante anche l incidenza sulle velocità medie, che crescono in maniera significativa negli scenari progettuali: infatti, la creazione di una struttura drenante, che attira la gran parte del traffico dell area di interesse, combinata alla funzione di bypass prima citata, consente forti margini di miglioramento. Interessante anche l analisi del tempo totale speso sulla rete. Anche in questo caso negli scenari progettuali si assiste ad una riduzione, dovuta sia alla già citata riduzione delle percorrenze complessive sia alla crescita delle velocità medie. 27
3 ANALISI CONDOTTE MEDIANTE LA MICRO-SIMULAZIONE DINAMICA DEL TRAFFICO Le presenti analisi sono state condotte sfruttando una metodologia basata sull utilizzo delle innovative tecniche di micro-simulazione dinamica del traffico ed in particolare il software Quadstone Paramics V6.7. La micro-simulazione dinamica si distingue dalle metodologie classiche di analisi e di simulazione dei fenomeni di mobilità per una serie di motivi: precisione: simulare ad un livello di dettaglio micro (ossia simulando ciascun veicolo separatamente) fornisce un estrema aderenza alla realtà; flessibilità: maggiore dettaglio significa maggiore possibilità di interazione; chiarezza: la rappresentazione è utile per far capire le dinamiche di traffico anche ai non addetti ai lavori ; estensibilità: Paramics permette all'operatore di personalizzare al massimo le caratteristiche del comportamento di guida. 3.1 LA MICRO-SIMULAZIONE DINAMICA SU RETE COME STRUMENTO INNOVATIVO DI ANALISI DEL TRAFFICO E DI PIANIFICAZIONE Gli strumenti di micro-simulazione dinamica su rete sono in grado di rappresentare in maniera puntuale, precisa e specifica il traffico e la sua evoluzione istantanea, prendendo in considerazione gli aspetti geometrici di dettaglio dell infrastruttura ed il comportamento reale dei veicoli, legato all accoppiamento delle caratteristiche del veicolo e del conducente. I micro-simulatori dinamici basano il loro funzionamento su modelli in grado di rappresentare singolarmente il movimento di ciascun veicolo sulla base del comportamento del conducente, che segue le regole dettate dalla teoria dell inseguitore (Car-Following), da quelle del cambio corsia (Lane-Changing) e da quelle dell intervallo minimo di accesso (Gap-Acceptance). In sostanza, i conducenti tendono a viaggiare con la velocità desiderata, ma l'ambiente circostante (es. i veicoli precedenti, i veicoli adiacenti, la geometria della strada, i segnali stradali ed i semafori, gli ostacoli, ecc.) condiziona il loro comportamento. Obiettivo delle analisi è la valutazione delle influenze sulla viabilità locale dovute alla presenza dei traffici indotti dalla nuova infrastruttura autostradale Broni-Pavia-Mortara nella nuova configurazione di progetto. Lo scenario di riferimento per le successive analisi è lo scenario 4 della relazione di traffico 1 così composto: Scenario 4: rete infrastrutturale attuale + autostrada Broni Pavia Mortara (tratta Broni Stroppiana) + completamento della Tangenziale di Pavia + autostrada BreBeMi (Brescia Bergamo Milano) + Tangenziale Est esterna di Milano + autostrada Cremona Mantova Nogara Mare Adriatico + Pedemontana Lombarda. I volumi di traffico simulati su ciascuna porzione di rete derivano dalle analisi condotte sulla viabilità locale attraverso strumenti di macrosimulazione e descritte nei precedenti paragrafi. Le presenti analisi sono state condotte sulla viabilità locale a servizio di ciascuno svincolo in progetto prendendo in considerazione i traffici ipotizzati durante l ora di punta all anno di entrata di esercizio dell opera (2016). Figura 20 Il modello di micro simulazione utilizzato Il tempo di simulazione è diviso in piccoli intervalli chiamati cicli o intervalli di simulazione ( t). In ogni ciclo la posizione e la velocità di ciascun veicolo nel sistema sono aggiornate in accordo con le leggi sopra indicate, di cui si fornisce una breve descrizione nel seguito. Alla fine di ogni ciclo di simulazione si aggiorna la posizione di tutti i veicoli e nel contempo si aggiornano le informazioni sul comportamento macroscopico della rete. 1 Integrazioni ed aggiornamenti dello studio trasportistico rev.2 marzo 2011 T.T.A. 28
la massima velocità desiderata dal conducente in funzione delle proprie capacità di guida; la massima velocità ammessa dal veicolo in funzione delle sue prestazioni; la velocità limite della tratta stradale e/o della eventuale manovra in corso. 3.1.2 Lane-Changing - modello di cambio corsia Ciascun conducente stabilisce, istante per istante, l opportunità o meno della manovra di cambio di corsia sulla base della necessità, della desiderabilità e dell attuabilità della manovra, in accordo con le norme di circolazione stradale e gli spazi/tempi di manovra (Gap-Acceptance). 3.1.3 Gap-Acceptance Ciascun conducente stabilisce quando eseguire una manovra (cambiare corsia, attraversare un intersezione, inserirsi in un flusso di traffico, entrare in una rotatoria, ecc.) valutando se esiste l intervallo temporale minimo necessario per la manovra, sulla base delle velocità relative degli altri veicoli. Figura 21 Dettaglio di intersezione in ambito extraurbano La micro-simulazione fornisce una visione dinamica del fenomeno in quanto, come sopra accennato, vengono prese in considerazione le caratteristiche istantanee del moto dei singoli veicoli (flusso, densità, velocità, ecc.). Attraverso la micro-simulazione è possibile rappresentare più famiglie di spostamenti, ognuna caratterizzata da differenti parametri comportamentali (accelerazione, decelerazione, aggressività, tempo di reazione, ecc.) e da diverse tipologie di veicolo (velocità massima, dimensioni, prestazioni, parametri di emissione, ecc.). Conducenti "molto abili", hanno tempi di reazione più brevi; essi possono guidare più vicino ai veicoli precedenti, possono trovare più facilmente intervalli di inserimento, possono accelerare repentinamente e, quindi, hanno maggiori opportunità di muoversi rapidamente nella rete stradale. 3.1.4 Definizione dei parametri di simulazione Il modello di micro-simulazione richiede, oltre alla codifica dettagliata della rete stradale in esame, informazioni dettagliate sulle caratteristiche dinamiche dei veicoli e sullo stile di guida dei conducenti, come riportato nello schema seguente. In linea generale vengono inserite diverse tipologie di veicoli leggeri con dimensioni pressoché simili (lunghezza di circa 4 m e larghezza di circa 1,70 m), ma con diverse velocità massime rispettivamente di 90, 110 e 140 km/h corrispondenti ad auto utilitarie, auto di media cilindrata ed auto di grossa cilindrata. Per i veicoli pesanti vengono generalmente implementate due classi: i veicoli commerciali, con lunghezza di 8 m, larghezza 2,30 m ed un peso pari a 2,5 t, e gli autocarri, aventi lunghezza pari a 13 m, larghezza 2,50 m ed un peso pari a 8 t. La corretta ripartizione tra le diverse classi deriva dai risultati delle elaborazioni condotte attraverso gli strumenti di macrosimulazione precedentemente descritti. Figura 22 Visione dinamica dei flussi e varie tipologie di veicoli Si riporta nel seguito una breve esplicitazione degli algoritmi di base. 3.1.1 Car-Following - teoria dell inseguitore Ciascun conducente tende a raggiungere una velocità prescelta sulla base del suo stile di guida, delle prestazioni del veicolo e delle caratteristiche geometriche della strada che sta percorrendo; se durante la marcia raggiunge un veicolo che lo precede, dovrà rallentare ed adeguare la sua velocità o, se ciò è possibile, cambiare corsia (Lane-Changing). Tre parametri sono utilizzati per calcolare, istante per istante, la velocità prescelta: Parametri di classificazione dei veicoli circolanti sulla rete lunghezza larghezza altezza età velocità massima accelerazione decelerazione Parametri di classificazione del comportamento dei conducenti tempo di reazione esperienza di guida aggressività di guida grado di conoscenza della rete stradale 29
I parametri di tipo comportamentale dei conducenti vengono impostati nel modello in modo tale da riprodurre il reale comportamento degli utenti, così come da sperimentazioni e ricerche condotte 2. I conducenti vengono poi classificati in due categorie (abituali ed occasionali) sulla base del grado di conoscenza della rete stradale. 3.2 VERRUA PO La viabilità a servizio dello svincolo di Verrua Po in progetto collegherà l Autostrada verso sud con la S.P.113, quindi con la S.P.187 fino alla S.S35 (Figura 23). L insorgenza delle code viene segnalata dal modello allorché la distanza tra i veicoli in coda risulti inferiore ad una prefissata distanza (headway generalmente inferiore a 10 metri) e la velocità scenda al di sotto di un valore di riferimento, solitamente pari a 7 Km/h. 3.1.5 Gli indicatori prestazionali della rete Il micro-simulatore è in grado di evidenziare un ampia serie di parametri che forniscono indicazioni relative al livello di prestazione della rete in generale e dei singoli componenti (nodi ed archi). In particolare, per ciascuna ora di simulazione effettuata, è possibile ricavare i seguenti indicatori: Pedaggio Informazioni generali sulla rete le rappresentazioni geometriche; le velocità medie orarie sulle singole tratte; le code massime simulate; i livelli di servizio (LoS) sulle singole tratte. Dettaglio 1 Per quanto riguarda l analisi dei livelli di servizio lungo le corsie dei piazzali di pedaggio si rimanda all apposita analisi presente all interno del citato studio di traffico. All interno dei successivi paragrafi si darà spazio ai livelli di servizio simulati sulle tratte di rete di viabilità locale nei pressi dei singoli svincoli autostradali. Tali parametri vengono calcolati dal modello di micro-simulazione in accordo con i criteri indicati nell Highway Capacity Manual. Giova sottolineare come l applicazione della micro-simulazione nella determinazione del livello prestazionale di una generica rete stradale rappresenti indubbiamente un approfondimento della metodologia analitica introdotta dall HCM; per contro, l analisi e l interpretazione dei risultati del modello dinamico risultano un po più complesse per una serie di motivazioni tecniche. Ad esempio, il modello fornisce i parametri prestazionali per ogni singolo arco del grafo stradale implementato; alcuni indicatori tuttavia risultano significativi soltanto sugli archi di una certa lunghezza; per archi molto brevi, viceversa, essi perdono di rappresentatività. Tale aspetto, molto importante, non può essere trascurato in fase di valutazione dei risultati al fine di una corretta valutazione. Figura 23 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato La Figura 24 riporta le velocità medie simulate durante l ora di punta di riferimento. L immagine evidenzia come lungo la rete il flusso veicolare risulti scorrevole e non si verifichino fenomeni di rallentamento, se non in corrispondenza della barriera di pedaggio e in prossimità delle intersezioni. 2 In conformità con quanto ricavato dalle analisi sperimentali sul comportamento medio degli utenti italiani nelle manovre di immissione in rotatoria (Vincenza Lange, Intersezioni a rotatoria: analisi comparativa sperimentale e calibrazione di modelli adeguati alla realtà italiana, Politecnico di Torino, Tesi di Laurea, 2003) 30
Figura 25 Accodamenti massimi simulati Sulla base delle simulazioni condotte lo svincolo in progetto risulta in grado di assorbire in maniera egregia i flussi indotti dalla nuova infrastruttura autostradale senza generare ricadute negative a carico della viabilità locale. Figura 24 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati I livelli di servizio (LoS) simulati lungo gli assi confermano l assenza di tratte congestionate. In nessun caso si riscontrano livelli di servizio superiori a D. Le successive immagini (Figura 25) mostrano i punti in cui si sono verificati accodamenti. 3.3 PAVIA SUD Lo svincolo di Pavia Sud risulta essere quello maggiormente complesso ed il più esteso tra quelli posti a servizio della nuova infrastruttura. Verso nord e verso sud la viabilità posta a servizio del casello si collegherà con la S.S.35, fornendo un collegamento alternativo alla trafficata strada statale. La rete simulata per la presente analisi si estende fino alle intersezioni poste a servizio della S.S.596 verso nord e della S.P.193 bis verso sud (si veda la Figura 26). Tali fenomeni sono stati registrati nei pressi della barriera di pedaggio (principalmente lungo le corsie esterne riservate al transito dei veicoli con metodo di pagamento manuale) ed in accesso alla rotatoria a servizio della S.P.113. L entità degli accodamenti risulta accettabile considerando il contesto in cui si verificano. 31
Dettaglio 2 Pedaggio Dettaglio 1 Dettaglio 3 Figura 26 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato Nella successiva Figura 27 vengono riportate le velocità medie simulate durante l ora di punta di riferimento; lungo la rete non si registrano fenomeni di rallentamento se non in corrispondenza della barriera di pedaggio e in prossimità delle intersezioni. Diversamente il flusso veicolare mantiene una velocità media prossima ai limiti delle singole tratte. Allo stesso modo i livelli di servizio confermano l assenza di fenomeni di congestione tali da causare perturbazioni a carico della circolazione: durante l ora di punta in nessuna tratta stradale si registra un livello di servizio superiore a D. Figura 27 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati Nelle successive immagini (Figura 28) vengono evidenziati i punti in cui si sono registrati accodamenti degni di nota; in particolare tali fenomeni si verificano nei pressi della barriera di pedaggio (anche in questo caso principalmente lungo le corsie esterne riservate al transito dei veicoli con metodo di pagamento manuale) ed in accesso alle rotatorie prossime allo svincolo. In questo caso gli accodamenti massimi, che ricordiamo poter essere un fenomeno puntuale e non diffuso lungo tutto l intervallo di simulazione, possono indicativamente raggiungere i venti veicoli. Le due rotatorie sopra menzionate risultano essere in grado di smaltire il carico veicolare nel corso del lasso temporale caratterizzato dal maggior traffico senza che si vengano a creare particolari fenomeni di criticità a carico della circolazione. 32
3.4 GARLASCO Lo svincolo di Garlasco risulta collegato alla vicina S.P.206 attraverso una nuova rotatoria in progetto; il piazzale di pedaggio risulta collocato tra tale nuova rotatoria e lo svincolo (Figura 29). Dettaglio 1 Pedaggio Figura 29 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato Figura 28 Accodamenti massimi simulati Quanto esposto evidenzia come la viabilità in progetto posta a servizio del futuro svincolo di Pavia Sud risulti adeguatamente dimensionata al fine di smaltire i traffici in transito lungo la viabilità locale oltre ai traffici indotti dalla nuova infrastruttura. Figura 30 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati 33
Le velocità medie simulate risultano in linea con i limiti di velocità previsti lungo i rispettivi archi ad esclusione delle tratte a ridosso della barriera di pedaggio ed in prossimità della rotatoria di collegamento con la S.P. 206. I livelli di servizio (Figura 30) e gli accodamenti massimi simulati (Figura 31) evidenziano come, per la porzione di rete analizzata, il traffico non abbia a subire ripercussione negative in virtù dell introduzione della nuova infrastruttura stradale. Pedaggio Dettaglio 1 Figura 32 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato Figura 31 Accodamenti massimi simulati I risultati delle analisi condotte mostrano come la viabilità a supporto del nuovo svincolo di Garlasco sia in grado di smaltire in modo corretto i traffici previsti senza che si vengano a creare criticità lungo la viabilità locale. 3.5 TROMELLO Lo svincolo di Tromello si collega con la S.P.183 attraverso una nuova rotatoria in progetto (Figura 32). Le analisi condotte hanno evidenziato come i traffici indotti dalla nuova autostrada non siano tali da generare significativi rallentamenti a danno degli utenti in transito lungo la viabilità locale. Non sono stati registrati anomali abbassamenti della velocità media, ed i massimi livelli di servizio lungo i diversi archi risultano non essere superiori al livello D; da ultimo, nel corso dell ora di punta simulata, i principali fenomeni di accodamento non superano i 5/6 veicoli in coda. Figura 33 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati 34
In Figura 36 vengono riportate le velocità medie orarie simulate lungo le singole tratte. Risulta evidente l assenza di soste prolungate; le minori medie orarie si riscontrano presso il piazzale di pedaggio ed in prossimità della rotatoria, punti dove le soste sono da addursi ad elementi fisici/geometrici, e quindi non riconducibili alla congestione del traffico. Figura 34 Accodamenti massimi simulati 3.6 MORTARA Il progetto dello svincolo di Mortara prevede un collegamento alla viabilità locale, lungo la S.P.211, attraverso una rotatoria. La Figura 35 mostra la porzione del grafo implementata ai fini delle presenti analisi. Figura 36 Dettaglio delle velocità medie orarie e LoS simulati Dettaglio 1 Pedaggio Figura 35 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato 35
Dettaglio 3 Pedaggio Dettaglio 2 Dettaglio 1 Figura 37 Accodamenti massimi simulati Figura 38 Rappresentazione geometrica dello svincolo implementato Le simulazioni condotte evidenziano quindi come nel corso dell ora di punta non si verifichino rallentamenti degni di nota lungo le tratte della viabilità locale, unitamente alla presenza di soddisfacenti livelli di servizio lungo le arterie. La viabilità in progetto risulta quindi adeguatamente dimensionata per smaltire i traffici in ingresso/uscita dallo svincolo di Mortara. 3.7 CASTELLO D AGOGNA Lo svincolo di Castello D Agogna risulta collocato in prossimità della convergenza tra la S.S.596, la S.S.596dir, la S.S.494 e la S.P.14, arterie alle quali risulta connesso tramite la realizzazione di una serie di nuove rotatorie appositamente progettate (Figura 38). La riqualificazione della viabilità è stata studiata in modo tale da ottimizzare la distribuzione dei traffici indotti dalla nuova autostrada e di quelli attualmente presenti su questa porzione di rete. Figura 39 Dettaglio delle velocità medie orarie simulate 36
Figura 40 Livelli di Servizio Figura 41 Accodamenti massimi simulati In analogia con gli altri svincoli considerati, anche presso lo svincolo di Castello D Agogna il livello di servizio delle diverse tratte nel corso dell ora di punta non risulta essere superiore al livello D. 3.8 CONCLUSIONI Le analisi condotte attraverso gli strumenti di micro-simulazione dinamica del traffico hanno evidenziato come la viabilità locale non sia soggetta a ripercussioni negative da addursi ai flussi veicolari legati alla nuova infrastruttura autostradale. Si segnalano alcuni inevitabili accodamenti lungo le corsie prossime alle barriere di esazione, ad esclusione delle corsie riservate ai veicoli dotati di sistemi di pagamento automatizzati (telepass). Lungo la viabilità locale si registrano alcuni accodamenti nei pressi delle principali intersezioni, con fenomeni più estesi nei pressi dello svincolo di Pavia Sud. Anche in questo caso però la viabilità in progetto risulta in grado di smaltire correttamente i traffici previsti durante l ora di punta, senza che si vengano quindi a creare fenomeni di congestione della rete. Si segnala infine come i livelli di servizio registrati sulle diverse tratte non siano mai risultati superiori al livello D, garantendo quindi soddisfacenti caratteristiche prestazionali e di deflusso veicolare. 37