Mentre la capacità  di un'arteria stradale ਠcorrelata principalmente alle sue caratteristiche geometriche ed il livello di servizio dipende dali' entità  e dalla composizione dei flussi che interessano l'arteria stessa, nel caso delle intersezioni, la presenza di movimenti in conflitto influenza pesantemente le prestazioni del sistema per effetto della formazione di code e del conseguente tempo di attesa per i veicoli in transito. Il ritardo costituisce cosଠl'elemento principale per la valutazione delle prestazioni di un'intersezione ed in particolare dell'efficacia di una pianificazione semaforica. Ad esso sono inoltre legati molti altri elementi, quali ad esempio il consumo di carburante e l'emissione dei gas di scarico, ecc. Le metodologie per la valutazione dei ritardi per intersezioni semplici sono ampiamente trattate in letteratura. Tali metodi tuttavia mal si prestano ad affrontare il calcolo dei ritardi nel caso delle intersezioni complesse: l'applicazione di queste metodologie a ciascuno dei nodi elementari costituenti un'intersezione complessa, non consente infatti di considerare tutte le interazioni che si sviluppano tra essi. N eppure le metodologie sviluppate per le reti estese appaiono adeguate alla scala ed alle peculiarità  delle intersezioni complesse, che suggeriscono lo sviluppo di metodi specifici. Nella tesi si propone un modello di tipo mesoscopico elaborato per tali intersezioni. Seguendo l'impostazione classica per la valutazione dei ritardi nelle intersezioni semplici, integrata perಠdalla conoscenza delle caratteristiche dei percorsi di attraversamento del nodo e dei flussi che li percorrono, si sviluppa un algoritmo atto Sintesi della Tesi ad individuare le code ed a valutare il ritardo in corrispondenza di ciascun segnale. Il modello proposto considera il plotone come l'unità  base di traffico, identificandolo attraverso pochi parametri. In base allo spostamento dei plotoni lungo gli archi dell'intersezione complessa ed alle interazioni che si sviluppano tra i plotoni stessi, il modello calcola i ritardi e le code che si formano all'interno del nodo. L'elaborazione ਠbasata su costruzioni geometriche semplici e sugli eventi che modificano lo stato del sistema. Il modello si caratterizza per la conservazione delle informazioni relative ai plotoni che attraversano l'intersezione. Ciಠconsente di distinguere gli arresti e i ritardi in base alla coppia origine/destinazione, ma anche, a parità  di tale coppia, di differenziare i plotoni in base ai ritardi subiti ed agli eventi cui sono soggetti. àˆ possibile quindi fornire una valutazione sintetica delle prestazioni e del livello di servizio di ogni singolo accesso all'intersezione complessa, nonchà© del nodo stesso nel suo insieme. Il modello ਠin grado di effettuare una stima dei ritardi con una accuratezza ed una quantità  di informazioni superiori ad altri modelli sviluppati per le reti, ma con un approccio di complessità  paragonabile a quella relativa alle intersezioni semplici. àˆ evidente il vantaggio costituito dalla conoscenza di tutte queste informazioni nella progettazione della regolazione semaforica. Il metodo proposto ਠstato validato attraverso il confronto con metodi consolidati, con riferimento a svariati casi reali in pi๠parti in Italia (Bolzano, Milano, Bologna). Da tali applicazioni si evidenziano le possibilità  ed i vantaggi che il modello offre rispetto alle metodologie esistenti. L'implementazione dell'algoritmo ha inoltre consentito lo sviluppo di un software per la valutazione delle prestazioni delle intersezioni semaforizzate. L'impostazione seguita si presta alla determinazione delle penalità  di svolta nei modelli di assegnazione alle reti, rendendo quindi possibile la rappresentazione di un nodo complesso in termini di un'intersezione semplice equivalente e riducendo cosଠla complessità  del grafo. Un ulteriore sviluppo del modello potrebbe consistere nella sua estensione al caso di reti complete. Infine il modello vuole essere un punto di partenza per strutturare nuovi algoritmi che consentano l'ottimizzazione dei piani semaforici.

UN MODELLO PER LA VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI INTERSEZIONI COMPLESSE SEMAFORIZZATE

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2015

Abstract

Mentre la capacità  di un'arteria stradale ਠcorrelata principalmente alle sue caratteristiche geometriche ed il livello di servizio dipende dali' entità  e dalla composizione dei flussi che interessano l'arteria stessa, nel caso delle intersezioni, la presenza di movimenti in conflitto influenza pesantemente le prestazioni del sistema per effetto della formazione di code e del conseguente tempo di attesa per i veicoli in transito. Il ritardo costituisce cosଠl'elemento principale per la valutazione delle prestazioni di un'intersezione ed in particolare dell'efficacia di una pianificazione semaforica. Ad esso sono inoltre legati molti altri elementi, quali ad esempio il consumo di carburante e l'emissione dei gas di scarico, ecc. Le metodologie per la valutazione dei ritardi per intersezioni semplici sono ampiamente trattate in letteratura. Tali metodi tuttavia mal si prestano ad affrontare il calcolo dei ritardi nel caso delle intersezioni complesse: l'applicazione di queste metodologie a ciascuno dei nodi elementari costituenti un'intersezione complessa, non consente infatti di considerare tutte le interazioni che si sviluppano tra essi. N eppure le metodologie sviluppate per le reti estese appaiono adeguate alla scala ed alle peculiarità  delle intersezioni complesse, che suggeriscono lo sviluppo di metodi specifici. Nella tesi si propone un modello di tipo mesoscopico elaborato per tali intersezioni. Seguendo l'impostazione classica per la valutazione dei ritardi nelle intersezioni semplici, integrata perಠdalla conoscenza delle caratteristiche dei percorsi di attraversamento del nodo e dei flussi che li percorrono, si sviluppa un algoritmo atto Sintesi della Tesi ad individuare le code ed a valutare il ritardo in corrispondenza di ciascun segnale. Il modello proposto considera il plotone come l'unità  base di traffico, identificandolo attraverso pochi parametri. In base allo spostamento dei plotoni lungo gli archi dell'intersezione complessa ed alle interazioni che si sviluppano tra i plotoni stessi, il modello calcola i ritardi e le code che si formano all'interno del nodo. L'elaborazione ਠbasata su costruzioni geometriche semplici e sugli eventi che modificano lo stato del sistema. Il modello si caratterizza per la conservazione delle informazioni relative ai plotoni che attraversano l'intersezione. Ciಠconsente di distinguere gli arresti e i ritardi in base alla coppia origine/destinazione, ma anche, a parità  di tale coppia, di differenziare i plotoni in base ai ritardi subiti ed agli eventi cui sono soggetti. àˆ possibile quindi fornire una valutazione sintetica delle prestazioni e del livello di servizio di ogni singolo accesso all'intersezione complessa, nonchà© del nodo stesso nel suo insieme. Il modello ਠin grado di effettuare una stima dei ritardi con una accuratezza ed una quantità  di informazioni superiori ad altri modelli sviluppati per le reti, ma con un approccio di complessità  paragonabile a quella relativa alle intersezioni semplici. àˆ evidente il vantaggio costituito dalla conoscenza di tutte queste informazioni nella progettazione della regolazione semaforica. Il metodo proposto ਠstato validato attraverso il confronto con metodi consolidati, con riferimento a svariati casi reali in pi๠parti in Italia (Bolzano, Milano, Bologna). Da tali applicazioni si evidenziano le possibilità  ed i vantaggi che il modello offre rispetto alle metodologie esistenti. L'implementazione dell'algoritmo ha inoltre consentito lo sviluppo di un software per la valutazione delle prestazioni delle intersezioni semaforizzate. L'impostazione seguita si presta alla determinazione delle penalità  di svolta nei modelli di assegnazione alle reti, rendendo quindi possibile la rappresentazione di un nodo complesso in termini di un'intersezione semplice equivalente e riducendo cosଠla complessità  del grafo. Un ulteriore sviluppo del modello potrebbe consistere nella sua estensione al caso di reti complete. Infine il modello vuole essere un punto di partenza per strutturare nuovi algoritmi che consentano l'ottimizzazione dei piani semaforici.
2015
ITALIANO
INGEGNERIA DEI TRASPORTI
Università degli Studi di Trieste
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/287173
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNITS-287173