Questo libro tratta una selezione di argomenti fondamentali dell'ingegneria del traffico utili per la progettazione e il controllo delle strutture autostradali. La trattazione è concisa, ma non trascura di esaminare gli aspetti teorici più recenti e cruciali che sono alla base di numerose applicazioni dell'ingegneria autostradale, come, ad esempio, gli aspetti essenziali del calcolo dell'affidabilità dei flussi di traffico autostradale e del controllo automatizzato dei sistemi autostradali. Per rendere questi argomenti più facili da seguire, vengono forniti numerosi esempi di applicazioni lavorative, che vengono illustrate in modo molto dettagliato. In tutti i contenuti è stato adottato uno stile intuitivo e discorsivo, piuttosto che formale.
Il libro offre quindi conoscenze pratiche e aggiornate su diversi aspetti dell'ingegneria del traffico, che interessano un ampio pubblico di studenti, ricercatori, pianificatori dei trasporti, specialisti del trasporto pubblico, urbanisti e decisori.
La pubblicazione è stata preceduta nel 2021 dalla versione inglese A Concise Introduction to Traffic Engineering.
Marco Guerrieri e Raffaele Mauro sono professori presso il Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica dell'Università di Trento
Dalla Prefazione (pag. V-VI)
Questo libro contiene una selezione di argomenti di base di Teoria del Traffico impiegati in Ingegneria Stradale e di specifico interesse applicativo tecnico e scientifico.
La trattazione è sintetica e resa semplificata per offrire al lettore una visione generale dei più comuni problemi affrontati in Ingegneria del Traffico. Non vengono comunque trascurati alcuni degli aspetti teorici di più recente acquisizione che risultano fondamentali in diverse applicazioni di Ingegneria Stradale: ad esempio, quelle riguardanti l’affidabilità del deflusso in autostrada e il controllo automatizzato dei sistemi autostradali.
Per una migliore comprensione degli argomenti teorici, sono forniti diversi esempi e alcuni casi studio sia per le condizioni di deflusso ininterrotto (autostrade e strade ad esse assimilabili), sia per quelle di deflusso interrotto (intersezioni a raso regolamentate da precedenza e semaforizzate). La trattazione è quindi prevalentemente discorsiva e non esclusivamente formalizzata o astratta.
In breve, i contenuti del libro sono i seguenti:
- il capitolo 1 contiene la definizione delle variabili macroscopiche di traffico e la deduzione della relazione fondamentale del deflusso;
- il capitolo 2 è dedicato ad una definizione intuitiva della domanda di traffico, della capacità e della portata. In esso, vengono inoltre trattati i principali modelli macroscopici di traffico, i livelli di servizio e i fenomeni di isteresi del deflusso
- veicolare;
- il capitolo 3 contiene un’introduzione all’equazione di continuità del deflusso, la descrizione di modelli dinamici del deflusso veicolare e delle onde cinematiche e di shock;
- il capitolo 4 è dedicato ad alcuni dei principali modelli microscopici (lineari e non lineari). Questi modelli di traffico implicano lo studio dei fenomeni di instabilità locale e asintotica delle correnti veicolari. Inoltre, viene riportato in modo sintetico una genealogia dei principali modelli di traffico (macroscopico, mesoscopico e microscopico);
- il capitolo 5 riporta gli aspetti fondamentali dei processi casuali del traffico stradale e fornisce una descrizione accurata delle principali distribuzioni di probabilità che possono essere impiegate per lo studio dei processi degli arrivi, delle velocità e dei distanziamenti veicolari;
- il capitolo 6 presenta un metodo per la stima dell’affidabilità del deflusso veicolare in autostrada e descrive gli attuali sistemi di gestione e controllo del traffico autostradale. In questo capitolo viene offerta una definizione rigorosa di Capacità. Vengono inoltre introdotte le caratteristiche di base delle autostrade intelligenti e delle “smart roads”. Infine, sono sinteticamente descritte le procedure HSM per la stima della frequenza attesa annuale di incidenti sulle autostrade e il metodo COPERT per il calcolo delle emissioni di inquinanti;
- il capitolo 7 contiene la teoria dell’accettazione del gap, che risulta di grande interesse applicativo nello studio delle intersezioni stradali. Vengono quindi descritti alcuni modelli per la stima del gap critico e del tempo di follow-up per le intersezioni lineari e per le rotatorie;
- il capitolo 8 è dedicato ai modelli per lo studio delle code nelle infrastrutture stradali. Si tratta di modelli probabilistici per lo stato stazionario, delle procedure deterministiche in fase di congestione e delle soluzioni euristiche per stati stazionari e non stazionari. Questi modelli sono direttamente applicabili a casi concreti;
- il capitolo 9 descrive gli incroci lineari non semaforizzati e i modelli di calcolo dei tempi di attesa e dei livelli di servizio. Viene anche trattato il metodo TRL per la stima della capacità, delle code e dei ritardi negli incroci a tre bracci;
- il capitolo 10 illustra in modo alquanto sintetico la procedura HCMper le analisi funzionale delle intersezioni semaforizzate.
L’ing. Andrea Pompigna, Ph.D in Ingegneria dei Trasporti, cui va il nostro ringraziamento, è l’autore del Cap. 8. Egli ha anche attivamente collaborato alla revisione sistematica dell’intero volume.
Si ringrazia inoltre la Società Autostrada del Brennero SpA (A22), in particolare il suo Direttore Tecnico Generale Ing. Carlo Costa, per aver supportato alcune nostre ricerche in Ingegneria del Traffico; diversi risultati di dette ricerche sono stati
utilizzati in questo volume.
Marco Guerrieri e Raffaele Mauro, Fondamenti di ingegneria del traffico, Springer, 2024