GIUDICE DI PACE DI RIMINI

Giudice di Pace dott. L. Varisco

R. G. 19/08 n. 6202/08

Consulenza tecnicA d’ufficio

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Nella causa promossa da

MONTETAURO COOP Soc.a.r.l.

Rappresentato e difeso dall’avv. CARLA FALCO.

(attore)

contro

COMUNITA’ MONTANA VALLE DEL MARECCHIA

Rappresentato e difeso da Dott. S. Sticchi

(convenuto)

OGGETTO: RICORSO EX ART. 22 L. 689/81, IN OPPOSIZIONE A SANZIONE AMMINISTRATIVA

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RELAZIONE DI CONSULENZA TECNICA D’UFFICIO

Con ordinanza 26/04/08 R.G. 19/08, notificata il 26/04/08, del sig. Giudice di Pace dott. Luigina Varisco, il sottoscritto ing. Lucio Pardo, iscritto all’Albo degli Ingegneri di Bologna al n. 2909, è stato nominato CTU nella vertenza sopra richiamata.

Prestato il giuramento di rito, nell’udienza del 8/5/08, il Giudice di Pace, come da verbale di udienza in appresso riportato, ha incaricato il sottoscritto Ing. Lucio Pardo, nato a Trieste il giorno 8/7/1936, con studio in Bologna in V. Etruria 6, tel/fax: 051 533 699, di professione ingegnere, specializzato in trasporti, di rispondere ai seguenti quesiti.

QUESITI

“Con riferimento agli impianti semaforici di cui all’art. 41 del C.d.S. del Comune di Santarcangelo di Romagna ed alla disciplina dettata per la luce gialla ai commi 2 e 10.

Dica il CTU:                                                                                                                             CTU  ing. Lucio Pardo             

1) quale debba essere la durata dell’accensione della lampada gialla, che precede l’accensione di quella rossa, perché possa ritenersi rispettato il principio di prudenza di cui all’art. 41, comma 10 del CdS, secondo cui “durante il periodo di accensione della luce gialla, i veicoli non possono oltrepassare gli stessi punti stabiliti per l’arresto di cui al comma 11, a meno che non vi si trovino così prossimi al momento dell’accensione della luce gialla, che non possano più arrestarsi in condizioni di sufficiente sicurezza, in tal caso essi debbono sgomberare sollecitamente l’area di intersezione con opportuna prudenza”.

2) determini i tempi di accensione della luce gialla rispetto ad una frenata che consenta di fermare il veicolo prima della linea d’arresto, secondo una decelerazione media, dovendosi escludere l’ipotesi di brusche frenate e ciò in rapporto ai vari veicoli ed ai molteplici parametri sotto indicati e, qualora lo studio si appalesi eccessivamente difficoltoso per vie delle troppe variabili, in rapporto ai valori medi di detti parametri.

3) nella determinazione della predetta durata, il CTU dovrà tenere conto:

• Del tempo dir reazione del conducente medio (già prestabilito in sede di esame medico per la concessione della patente ex art. 324 (REG C.d.S.).

• Del tempo di valutazione del conducente medio, ovvero del tempo necessario al conducente per accertare di non avere a tergo veicoli tanto prossimi da costituire un rischio di tamponamento in caso di frenata,

• Della natura del fondo stradale (asfaltata , lastricata o altro),

• Del tipo di veicolo a motore in arrivo ( motociclo, autoveicolo, autocarro, corriera….),

• Delle condizioni atmosferiche ( strada asciutta, umida, fangosa, bagnata da pioggia battente),

• Delle condizioni medie dei pneumatici dei vari veicoli,

• Del tempo di trasmissione meccanica ed oleodinamica dell’azione frenante e di ogni altro fattore influente sulla durata dell’azione frenante, a partire dall’istante di accensione del giallo fino a quello del rosso,

• Della correlazione di tutti i dati sopra elencati alla velocità massima consentita sulla strada in questione.

4) Accerti l’esatta corrispondenza in entrambi i T – Red fra fotogramma ed ora indicata sullo stesso.

Il Giudice da termine di 60 gg. A partire da oggi per la consegna dell’elaborato peritale

Il Giudice dispone che il CTU                                                                             CTU Lucio Pardo    

• Raccolte le osservazioni dei c.t.p. , anche in forma scritta , comunichi a questi la relazione finale dando loro termine di 10 gg. per eventuali osservazioni cui il C.T.U. darà congrua risposta nell’elaborato peritale

• depositi la CTU entro il giorno 08/07/2008

• acceda, ove necessario, ad uffici per l’esame e la duplicazione di atti e documenti.

Il Giudice

(Firmato)

Luigina Varisco

Il CTU chiede un fondo spese di Euro 1.000,00 (mille)

                                                                                                                                                                              CTU Lucio Pardo

Il CTU (anche per ritiro fascicoli)

Firmato

Lucio Pardo

Il Giudice

• concede il fondo spese di Euro 1.000,00 che pone a carico della comunità Montana Valle del Marecchia

• autorizza le parti a nominare i propri CTP

• rinvia all’udienza del 10/7/2008 ore 10,00

L. Varisco

La Comunità Montana nomina come proprio CTP l’ing.................... con studio in ...............(omissis).

Il CTU dichiara:

• di cominciare immediatamente lo studio richiesto,

• di accettare il termine di gg. 60 per la consegna dell’elaborato peritale finale,

• di accettare il termine di giorni 40 per la predisposizione della pre CTU da consegnare al CTP per le considerazioni in merito, da restituire entro 10 gg. dalla consegna della pre CTU,

• di accettare il termine ulteriore di giorni 10 per l’elaborazione finale, dopo la consegna delle osservazioni del CTP.

Il CTP dichiara di accettare i termini di sua competenza.

Inoltre, il Giudice ha consegnato al CTU:                 

                                                                                                                                                                           CTU  Lucio Pardo

• la Comparsa di Costituzione e Risposta della Comunità Montana Valle del Marecchia, ente pubblico territoriale (RN) via Roma 21/G, in persona del legale rappresentate Presidente d.ssa Anita Tognacci, rappresentata e difesa dal Dott. Salvatore Sticchi e dal Dott. Stefano Paolucci, con studio in Strada Ponte Messa 145, 61016 Pennabilli (PU) tel. 0541 91 87 13, contro la ditta Monte Mauro Coop. Soc. a.r.l. con sede in Coriano (RN) in via Chiesa n. 3, assistito e difeso dall’Avv. Carla Falco, con studio in via Fratelli Bandiera n. 32, 47039 Savignano S/R tel 0541 94 21 22.

• il fascicolo dei documenti prodotti dalla Comunità Montana Valle del Marecchia, resistente, comprensiva del ricorso dell’attore Monte Tauro Coop.

• ed ha fissato l’udienza per la discussione l’8/7/2008 ore 10.00.

                                                                                                                                                              CTU  Lucio Pardo 

1. ELEMENTI OGGETTIVI DEL COMUNE DI S. ARCANGELO

Come stabilito nel verbale udienza, il sottoscritto:                      

• ha preso atto del contenuto dei documenti affidatigli,

• ha svolto altre indagini in S. Arcangelo di Romagna, e presso la Società Heraluce Srl, via due Martiri 2 – 47030 S. Mauro Pascoli (FC) gestore di impianti semaforici e di rilevamento infrazioni, in merito ai due incroci di S. Arcangelo, regolamentati con fasi semaforiche controllate con il sistema: T – RED

I documenti acquisiti e riportati in allegato alla presente, per gli incroci fra le vie BRASCHI – MONTEVECCHI E BRASCHI – MAZZINI, sono i seguenti:

1.1. DOCUMENTI AGLI ATTI

A- PLANIMETRIE, FOTO E DIAGRAMMI DI FASI SEMAFORICHE

1. planimetria dell’intersezione Braschi Monte Vecchi.

2. planimetria dell’intersezione Braschi Mazzini.

3. foto aerea dell’intersezione Braschi Monte Vecchi.

4. foto aerea dell’intersezione Braschi Mazzini.

5. foto aerea globale

6. foto di attraversamento intersezione Braschi Monte Vecchi.

7. foto di attraversamento dell’intersezione Braschi Mazzini.

8. Diagramma delle fasi semaforiche Braschi Monte Vecchi.

9. Diagramma delle fasi semaforiche Braschi Mazzini.

B- DOCUMENTI DI CONFORMITA’, INSTALLAZIONE E VERIFICA.

1. Decreto del Ministero dei Trasporti n. 1130 del 18/3/2004 . Di approvazione del documentatore fotografico di infrazioni ITALTRAFF Srl denominato “Photored F 17/A”;

2. Decreti di approvazione ed omologazione dell’apparecchiatura T-RED nr. 3458/05 e n. 19043/06 della Società KRIA Srl;

3. Certificati di conformità del 2/5/2007 della società KRIA Srl, produttrice dei sistemi T-RED, e certificati di installazione del 10/7/2007, della società CI. TI. ESSE. Srl, controllo traffico stradale, relativamente ai documentatori fotografici di infrazioni omologati con Decreto 3458/05 e 19403/06, per le apparecchiature installate nell’incrocio Mazzini – Braschi ed identificati con Matr. 320 – 160 – 308 – 309 – 300 -163 - 201 – 202, nonché per le apparecchiature installate all’incrocio Braschi – Montevecchi ed identificate c4on Matr. -324 - 332 - 226 -303 – 322 – 85.

4. Certificati di Verifica del 13/5/2008 a firma dell’Amministratore Unico Raul Cairoli e del Tecnico Marco Seveso corredati da relativa scheda tecnica con rapporto di installazione e taratura T – RED , per ciascuno dei 14 impianti elencati al punto precedente.

                                                                                                                   CTU  Lucio Pardo

1.2. RILIEVI PRELIMINARI SUGLI INCROCI IN OGGETTO.

Il quesito al CTU richiede (n. 4), anche “l’esatta corrispondenza” in entrambi i “T- RED” fra fotogramma ed ora indicata sullo stesso.

Per rispondere Il sottoscritto ha proposto il rilevamento, da parte di terzi, della durata di accensione della lampada gialla, e delle altre nell’impianto semaforico: Braschi Montevecchi (v. tav. 1, pag. 11) ed in quello di Braschi – Mazzini (v. tav. 2, pag. 12), impianti predisposti. per la rilevazione automatica delle infrazioni ex art. 146³ C.d.S.

Per richiesta, e con autorizzazione del Giudice di Pace, si è deciso di effettuare una rilevazione su veicoli in transito da parte di altro Istituto, analoga e parallela a quella effettuata con strumentazione Heraluce.

Sono stati consultati:

1. la Federazione Cronometristi Italiana Sezione di Forlì

2. la Federazione Cronometristi Italiana Sezione di Cesena

3. l’Istituto Giordano SpA Certificazioni di qualità –Gatteo (FC).

I primi due enti si sono dichiarati inpossibilitati di eseguire le rilevazioni per carenza di tempo disponibile, nel periodo richiesto.

L’Istituto Giordano si è invece dichiarato pronto.

Pertanto, il giorno 7/6/2008 sono state effettuate dall’Istituto Giordano le rilevazioni richieste, alla presenza del CTU, del CTP dei rappresentanti e tecnici di Valmarecchia, Giordano, Heraluce e P.U. di S. Arcangelo.

(Cfr Verbale di Prova, allegato alla presente).

Le misurazioni sono state effettuate in condizioni di pioggia battente, con buona aderenza pneumatico – strada perfettamente lavati.

Sono stati misurati i tempi delle fasi semaforiche nei due incroci.

Un’automobile “civetta” è transitata diverse volte, attraverso i suddetti incroci, mentre si effettuavano riprese con apparecchiature Heraluce e Giordano in parallelo fra loro.

Seguono i risultati che raffrontano i tempi dichiarati da Heraluce con quelli rilevati su strada da Giordano, inviati via E Mail in anticipo sul documento finale (Rapporto di prova n. 242038 effettuato dall’Istituto Giordano il 7.6.2008. in S.Arcangelo di Romagna)

1.3. INCROCIO N. 1 (BRASCHI- MONTEVECCHI ):

TEMPI DI FUNZIONAMENTO (in s..) DICHIARATI DA HERALUCE PER LE DIVERSE FASI

SEMAFORICHE DEL NODO 1 (BRASCHI – MONTEVECCHI)

TEMPI DI FUNZIONAMENTO RILEVATI SPERIMENTALMENTE DA GIORDANO SU STRADA (I DUE BRACCI DI VIA MONTEVECCHI SONO RIPORTATI ENTRAMBI)

1.4 INCROCIO N. 2 BRASCHI – MAZZINI

TEMPI DI FUNZIONAMENTO (in s.) DICHIARATI DA HERALUCE PER LE DIVERSE FASI

SEMAFORICHE DEL NODO 2 (BRASCHI - MAZZINI)

TEMPI DI FUNZIONAMENTO RILEVATI SPERIMENTALMENTE DA GIORDANO

Dal confronto, dei tempi dichiarati dai tecnici di Heraluce, con quelli rilevati su strada dall’Istituto Giordano, si ricava la piena corrispondenza delle diverse misure. I margini d’errore sono contenuti entro il 2% che corrisponde alla tolleranza degli apparecchi di misura.

                                                                                                                                                                       CTU  Lucio Pardo  

5. FOTOGRAMMI DI TELECAMERE T-RED E DI ISTITUTO GIORDANO

confronto sperimentale fra i tempi

Per verificare la corrispondenza del fotogramma con l’ora indicata sullo stesso, si è fatta passare una vettura “civetta” della P.U. con la fase di giallo e quella di rosso.

Durante la simulazione, l’Istituto Giordano ha ricavato dei filmati dei diversi passaggi effettuati in tempi diversi, ha acquisito gli analoghi filmati, ricavati dalla strumentazione T- RED e li ha confrontati con i propri.

Il confronto ha indicato la perfetta corrispondenza delle sequenze dei fotogrammi dell’istituto Giordano con quelli di Heraluce T – RED. La precisione è analoga a quella del paragrafo precedente ( entro il 2%).

In allegato, si producono i Verbali di Prova dell’istituto Giordano, ed i filmati delle rilevazioni Giordano ed Heraluce, posti a confronto fra loro.

Si deduce che i tempi indicati nelle schede fotografiche prodotte dal sistema T-RED sono corretti e che le strumentazioni di Heraluce, posta ad un’altezza di 4 mt. sul piano stradale e protette da custodie, non sono suscettibili di manomissioni.

Naturalmente l’autovettura “civetta” è transitata nell’incrocio durante la fase di rosso che attiva il rilevamento dell’infrazione e durante il passaggio dalla fase di giallo, a quella di rosso, quando, entro 150/1000 sec. inizia il rilevamento.

Non c’è nessun rilevamento, durante la fase verde.

La simulazione non è perfetta. Non si è riusciti, ad effettuare il passaggio della linea d’arresto, proprio alla fine della fase di giallo ed all’inizio di quella di rosso, per la difficoltà di passare proprio alla fine del giallo, per l’impossibilità di rendersi conto a bordo dell’inizio del rosso (l’argomento è oggetto di confronto scritto fra CTP e CTU) e per le condizioni esterne di particolare difficoltà (interruzione del traffico, pioggia battente).

Infine, per cercare di valutare sperimentalmente lo spazio di frenatura e quello di arresto, a partire da un dato traguardo, si è simulato il rosso con un comando vocale, impartito da un membro dell’equipaggio a bordo della vettura. Di tale comando, però, non si è avuta percezione all’esterno, dove erano posizionati gli apparecchi di rilevamento.

Il tutto nel tentativo di confrontare uno spazio di frenata teorico, individuato sulla strada, mediante birilli di gomma, con quello ricavato sperimentalmente, alla guida del veicolo stesso.

Tale esperienza è meramente indicativa, per gli strumenti utilizzati e per il fatto che non si può certo rappresentare mediante un singolo veicolo ed un singolo guidatore, l’universo degli utenti della strada.

Tale argomento è ripreso nel prosieguo. 

1.6 GEOMETRIA DEGLI INCROCI

Le planimetrie tav. 1 e tav. 2 che seguono, indicano per ogni nodo la lunghezze dell’attraversamento cioè la distanza L fra le opposte linee di arresto. Con questo dato siamo in grado di determinare il tempo che occorre per attraversare l’incrocio “sollecitamente con opportuna prudenza”cioè con una velocità V di 50 km/h = 13,88 m/s., ma di 40 km/h (11,12 m/s) per gli autotreni. Il tempo di attraversamento è T= L/V. Si ricava dai dati geometrici,per ogni prefissata velocità.

Dalla tav. n. I (incrocio Braschi Montevecchi) si ricavano distanze fra le opposte linee d’arresto, larghezze stradali, tempi di attraversamento.

Distanze fra linee d’arresto

via Montevecchi L _Montevecchi = 30,00 m T_’autotreni = 30,00/11,12 = 2,70 s

Via Braschi L _Braschi = 27,00 m T_a = 27,00/11,12 = 2,43 s

Larghezze stradali

Sulla via Montevecchi l _Montevecchi = 11,80 m

Sulla Via Braschi l _Braschi = 11,00 m

Dalla tav. n. 2 (incrocio Braschi Mazzini) si ricavano distanze fra le opposte linee d’arresto, larghezze stradali, tempi di attraversamento.

Distanze

via Mazzini L _Mazzini = 31,50 m T_a = 2.83 s.

Via Braschi L _Braschi = 38,00 m T_a = 3.42 s.

Larghezze stradali

Sulla Via Montevecchi l _Mazzini = 11,80 m

Sulla Via Braschi l _Braschi = 11,00 m

2.- ELEMENTI TEORICI DI VALUTAZIONE

2.1. LETTERATURA TECNICA.

L’argomento della regolamentazione semaforica, delle intersezioni e della rilevazione delle infrazioni commesse in Italia è ora di grande attualità, per una serie concatenata di fattori (riduzione dei tempi di giallo agli incroci semaforizzati, rilevazione automatica delle infrazioni, scambio d’informazioni fra gli utenti in tempo reale, rilievo dato dai mezzi di comunicazione).

Non sempre l’argomento è approfondito a sufficienza, non sempre esistono aggiornate e coerenti indicazioni operative, non sempre da parte degli istituti centrali si emettono indicazioni operative aggiornate , fermandosi al livello di Bozza o di “studio Pre-Normativo”.

Pertanto è opportuna una ricognizione preventiva.

Nel merito, il sottoscritto ha esaminato la letteratura scientifica ed in particolare, sia i seguenti volumi e fascicoli:

1. E. Stagni, Tecnica ed Economia dei trasporti, (IV Ediz.) Parte 1°, (Meccanica della Locomozione), Patron, Bologna, 1980

2. G. Praitoni, Corso di teoria e Tecnica della Circolazione, L., anno accademico. 2007, Dispense Distart, Bologna 2007

3. HCM -Highway Capacity Manual, Edizione 2002 e Manuale di Capacità delle strade, prima ed. italiana tradotta, ACI, Mi, 1965

4. S. Rinelli, Intersezioni Stradali Semaforizzate, Utet Libreria s.r.l. Torino 2000

5. Codice della Strada, commentato: Leggi delega, Regolamento, Leggi Complementari, Giurisprudenza, Tecnica Circolazione, Tabelle e diagrammi/ Giuseppe Marcon, Lucia Marcon, Cedam ed. Padova 2003.

6. Bozza di norma italiana CEI 214 Sistemi semaforici. 2000

7. Studio pre-normativo pubblicato dal C.N.R. il 10.9.2001. Rapporto di sintesi –Norme sulle caratteristiche funzionali e geometriche delle intersezioni stradali – Ed. Ministero Infrastrutture e Trasporti.

8. Regolazioni semaforiche: metodologie CNR 92 ed HCM 94, a confronto: Sascia Canale – Salvatore Leonardi -Maurizio Barone –dell’Università di Catania. (Strade, ferrovie ed aeroporti).

Sia alcune pubblicazioni on-line fra le quali in particolare:

1. Analisi critica del fenomeno dell’aderenza in campo stradale e ferroviario- Sascia Canale – Salvatore Leonardi – Francesco Nicosia -dell’Università di Catania. (Strade, ferrovie, aeroporti) http://www.stradelandia.it/pubdown/05.pdf

2. Ministero dei Trasporti-Revisioni ed efficienza frenante-ex DM n. 23.10.96 n. 628, Testo coord. Circolari 88/95 e 112/96

3. A. Menegon-Linee guida per una corretta progettazione del tempo di giallo al semaforo (www.venetoonline.info )

4. Comune di Genova, Piano Urbano Mobilità e Trasporti , 2007.

5. Comune di Pisa, Rete Civica Pisana, Spazi di frenata, in base al tipo di veicolo: a) su strada asciutta, b) su strada bagnata.

6. Corrado Frisiero, Il tempo di giallo degli impianti semaforici, su “Professione ingegnere”, Ordine Ingegneri, (VI). Febbr. 2007.

7. Vicenzo Di Michele “ Lo spazio di arresto” Shiny Stat on line 14.

8. Sicur Auto – Distanza di sicurezza.

9. P. Baroni.- Distanza di arresto. Google “distanza d’arresto”.

10. Risposta a interrogazione Parlamentare 4/05210 del 28/1/2008. Il Ministro Bianchi risponde all’interrogante Iannone.

Da queste, il sottoscritto ne ha dedotto alcune considerazioni generali , qui di seguito riportate, e che ritiene opportuno premettere all’indagine specifica.

2.2. CRITERI DI SICUREZZA E LIVELLI DI SERVIZIO.

Nella progettazione di opere a servizio dell’uomo l’ingegneria si serve, secondo i casi, di due criteri differenti fra loro, quello della Sicurezza e quello del Livello di Servizio.

Con il primo criterio ci si pone l’obbiettivo di rendere impossibile, o meglio estremamente improbabile, l’evento negativo fatale (collasso di manufatti, collisione di veicoli etc.)

Con il secondo criterio l’obbiettivo è quello di ridurre il più possibile la probabilità dell’evento negativo (congestione della strada, saturazione dell’incrocio, esondazione del territorio.) ed insieme di utilizzare nel migliore dei modi le risorse disponibili.

In pratica una volta il manufatto progettato doveva impedire non il massimo evento negativo, ma solo un altro prescelto di gravità inferiore (la XXX° ora di punta annuale per avere la larghezza della strada sufficiente a smaltirla, la III° massima piena nell’arco di cento anni per l’altezza degli argini adatti a reggerla e cosi via), lo stesso concetto è espresso ora, quando si consegue un prefissato livello di servizio.

Dai due diversi principi derivano dati di progetto diversi.

• Per ottenere un dato livello di servizio si considera la condizione media dell’utente medio del veicolo medio e della strada, (cioè il flusso che in media arriva all’incrocio in un dato arco tempo ).

• Per garantire la sicurezza, si cerca dì evitare la condizione più sfavorevole fra tutte quelle possibili.

Per un incrocio regolato con semaforo, nel primo caso, il progettista studia il moto di un veicolo medio, in condizioni medie della strada e del traffico, e con questi dati procede nella progettazione. Posto che le velocità in gioco sono basse, l’eventuale danno dell’effetto negativo indesiderato è, nell'insieme, limitato. Si avrà una maggiore congestione ed un più basso livello di servizio dell’incrocio.

Ma nel secondo caso, il legislatore prescrive che il singolo guidatore, anche il più sfavorito e non solo il guidatore medio, può attraversare l’incrocio se, all’apparire del giallo “non può arrestarsi in condizioni di sufficiente sicurezza” ed il Ministro Bianchi, il 28/1/2008 , rispondendo in Parlamento all’interrogazione 4/05210, ricordato che esiste un minimo inderogabile di 3”, in assenza di traffico pesante, precisa che , dalla “norma di legge, non è prefissata la durata del giallo” e quindi non esiste un limite superiore al tempo di giallo.

Sicurezza e regolarità di marcia garantite quindi anche alla condizione più sfavorita, quale, nell’incrocio in oggetto, quella d’un autosnodato su strada fangosa (inizio di pioggia), oppure d’un autobus passeggeri di m. 18,00 (v. lettera 10.6.08 di Autisti ATC a “la Repubblica” Bologna)

Il progettista deve conciliare esigenze diverse e tener presente che i dati delle circolari del CNR, volti a conseguire livelli di servizio ottimali, sono indicazioni di progetto, mentre i dettati del C.d.S. , sulle norme di comportamento del guidatore (titolo V), tesi a garantire la sicurezza degli utenti, sono norme di legge, corredate da opportune sanzioni.

Non sembra allo scrivente casuale il fatto che la legge, così tassativa per chi passa col rosso, per il tempo di giallo si astenga dal definire un valore preciso e definisca invece i criteri per calcolarlo caso per caso .

2.3. INTERSEZIONI STRADALI, REGOLAZIONE SEMAFORICA, FASI.

L’intersezione stradale può essere libera, quando le correnti di traffico che s’intersecano non sono rilevanti. Quando una corrente presenta flussi rilevanti occorre sovrapporre una regolamentazione semaforica ai conflitti di percorso. Con un insieme di luci, verdi per una direzione e rosse per quella che la intersecherebbe, si può lasciare libero l’incrocio prima per l’una e poi per l’altra corrente di traffico.

La corrente di traffico, non può passare dal verde al rosso all’istante. La corrente in movimento non si blocca di colpo avanti la linea d’arresto né l’incrocio si sgombera subito dai veicoli che lo impegnano. .

Occorre un colore intermedio (il giallo), che appaia dopo il verde, per consentire l’arresto tempestivo dei veicoli che si approssimano all’intersezione e, nello stesso tempo, lo sgombero dei veicoli in moto, nella zona di incrocio. Altrimenti, i veicoli della corrente antagonista, partendo, verrebbero ad interferire con quelli ancora in moto, nella zona di manovra. Il giallo è quindi l’elemento della segnalazione che permette il passaggio da una corrente di traffico a quella antagonista (ortogonale o altro).

La durata del tempo intermedio (giallo o rosso) deve soddisfare due diverse esigenze: l’arresto tempestivo della corrente in avvicinamento e lo sgombero della “coda” della corrente che ha attraversato.

Nella pratica, il tempo di giallo non ha un ruolo autonomo nel ciclo, ma è la “coda” della fase verde che precede, ed è correlata alla fase rossa della corrente antagonista, che non deve confliggere.

Il C.d.S. stabilisce che, durante il tempo di giallo, i veicoli non possono oltrepassare gli stessi punti stabiliti per l'arresto, di cui al comma 11, a meno che vi si trovino così prossimi, al momento dell'accensione della luce gialla, che non possano più arrestarsi in condizioni di sufficiente sicurezza; in tal caso essi devono sgombrare sollecitamente l'area di intersezione, con opportuna prudenza”.

È chiaro quindi che la distanza d’arresto allo scattare del giallo deve essere maggiore di un prefissato valore di soglia

La prescrizione di sgombrare l’incrocio sollecitamente, e con opportuna prudenza è un esplicito invito a sgombrare il più presto possibile, ma facendo innanzitutto attenzione a non collidere ed a non superare la massima velocità consentita (50 km/h), ovviamente per gli autotreni ed autoarticolati una velocità prudente non supera i 40 km/h .

Dal C.d.S. si evince chiaramente che la distanza che va dalla posizione occupata dal veicolo all’apparire del giallo fino alla linea d’arresto, deve potere essere percorsa durante il tempo di giallo.

Per i veicoli che al momento dell’accensione della luce gialla hanno già passato il traguardo (ideale) che definisce il limite ultimo per la frenatura e non possono arrestarsi, per mancanza di spazio sufficiente, prima della linea d’arresto, si pone la necessità di proseguire e di attraversare l’incrocio, con sufficiente sicurezza.

Questa condizione Il C.d.S. la indica, senza ulteriori dettagli.

È pertanto necessario soffermare la propria attenzione sulle diverse situazioni ipotizzabili in sede di progetto che deve sempre precedere l’installazione di un impianto semaforizzato.

La progettazione compete all’ente gestore della strada, che può essere proprietario oppure concessionario, il quale stabilisce come assegnare i tempi di transito alle diverse correnti di traffico. (v. Schema 1, Fasi Semaforiche per il guidatore, in allegato )

2.4. NORMATIVA E INDICAZIONI DI PROGETTO

Il DM 19.04.2006 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali” non fa cenno a criteri per la regolazione delle intersezioni semaforizzate con annesso tempo di giallo. Il rapporto di Sintesi dello “Studio Pre–normativo”, (B.U./C.N.R. 10.9.2001), con una proposta metodologica elaborata su una precedente proposta delle Norme CNR ’92 al posto del giallo definisce il “ tempo di sicurezza ts”.

Questo è il tempo “che deve essere assicurato fra la fine del verde di un segnale e l’inizio del verde del segnale di una corrente antagonista”.

Il tempo ts contiene quello di giallo; è la somma algebrica di tre tempi.

ts = tu+ te- ti ove:

tu = tempo di uscita, dall’accesso all’intersezione per quei veicoli che non riescono a fermarsi prima della linea d’arresto. Assomma il tempo di reazione t _r e quello di frenata S_f /v_v. Si ha quindi: t_u = t _r + S_f /v_v

te = tempo di sgombero, permette al veicolo in uscita di superare il punto di conflitto, mentre nessun nuovo veicolo entra nell’incrocio, salvo chi ha già passato la linea di arresto. Chiamando D la larghezza dell’incrocio e d la lunghezza del veicolo si ha te = D /v_v + d /v_v

Questo tempo, per la corrente antagonista, è rosso.

Per il veicolo che procede è un tempo di sgombero, quindi, ai sensi dell’art. 41₁₀ é sempre un tempo di giallo.

ti = tempo di ingresso, è quello impiegato dal veicolo della corrente antagonista per percorrere la distanza fra la linea di arresto ed il “punto di conflitto” con la corrente precedente. Si sottrae agli altri due. È come una disponibilità di tempo aggiuntiva. Tuttavia la sua valutazione suscita perplessità (C. Frisiero, A. Menegon e altri) poiché questa indicazione è una novità, proposta invece del tempo di giallo, (che nelle precedenti norme era fissata in un tempo fisso di 4”) , perché non è precisa, posto che i veicoli non sono puntiformi ed il cosiddetto punto di conflitto è più un’indefinita area di conflitto, perché non è opportuno regolare il traffico senza intervallo di sicurezza fra due correnti antagoniste.

Ma le perplessità maggiori riguardano le indicazioni secche, non corredate da alcun calcolo di supporto né da alcuna considerazione scientifica, e quindi non si sa come raccordabili alla metodologia di cui sopra, e precisamente la proposta di tempi di giallo di:

• 3 secondi per incroci con autoveicoli in ingresso a 50 km/h,

• 4 secondi per incroci con autoveicoli in ingresso a 60 km/h, oppure con traffico pesante in ingresso a 50 km/h,

• 5 secondi per incroci con veicoli in ingresso a 70 km/h) .

Tali tempi si raggiungono solo con decelerazioni assai elevate (v. tab. 3) Invece il B. U. del CNR 15.12.1992, n. 150, “Norme sull’arredo funzionale delle strade urbane”, suggerisce (cfr Rinelli, pag. 91) per tutte le fasi e per tutte le intersezioni un tempo di giallo t_g costante pari a:

t_g = 4 sec. per strade urbane, e

t_g = 5 sec. per strade extra urbane, con velocità più elevate.

Si deve però ricordare che “qualora l’intersezione sia piuttosto ampia, (larghezza dell’attraversamento L  12 m.) i tempi di giallo predetti, pur commisurati alla distanza di arresto, non sarebbero di durata tale da consentire ai veicoli, impossibilitati ad arrestarsi, di passare in condizioni di sicurezza”.

Allora occorre aggiungere in aumento del giallo, il tempo intermedio. Come larghezza dell’incrocio, si può considerare la massima distanza, interessata dalle diverse manovre. É la distanza fra due opposte linee d’arresto nei due sensi di marcia di una stessa strada (via Braschi, 27 m)

Sulla base di quanto sopra, per l’incrocio n. 1 (pag. 11) applicando le Norme CNR 1992:

• Il suggerimento di tempo di giallo di 4 sec. (da ritenere il minimo )

• Il suggerimento di un intertempo “in aumento al giallo”, posto che l’incrocio ha una larghezza dell’attraversamento L  12. L’attraversamento dell’incrocio alla velocità massima di 13,89 m/s richiede un tempo di 27,00/13,89 = 1,94 “. Questo è il valore minimo del tempo, quando l’attraversamento è effettuato con la velocità massima ammessa di 50 km/h. Sommando i due si ha 5,94 s. Ma se si vuol tenere conto del traffico pesante l’attraversamento avverrà a 40 km/h, con un tempo di 27,00/11,12 = 2,43 s.

Sommando i due tempi si ha 6,43 s.

Come si vede anche con le Norme CNR 1992 la fase di progetto del tempo di giallo porge un valore di 6,5”

Le indicazioni di progetto assumono anche interesse pratico da quando attribuire un tempo ad una corrente piuttosto che ad un’altra è sanzionato con l’irrogazione di sanzioni, come esposto nello schema 1 che segue.

5. FUNZIONE DEL TEMPO DI GIALLO

Il periodo di accensione della luce gialla, deve permettere ai veicoli di

1. non oltrepassare la striscia d’arresto (o le strisce pedonali o il segnale) arrestandosi in condizioni di sufficiente sicurezza, o

2. Impegnare l’incrocio se, al momento dell'accensione della luce gialla, vi si trovano così prossimi, da non potersi più arrestare in condizioni di sufficiente sicurezza.

Solo il primo caso si esaurisce nel tempo di giallo.

Il secondo si può prolungare in un tempo già rosso per la corrente del veicolo in oggetto ed ancora rosso per la corrente antagonista. In questo tempo l’incrocio é “tutto rosso”. Il caso 1, del punto precedente dalla prospettiva del guidatore, si articola nella successione dei diversi tempi di: avvistamento del semaforo, di decisione, di frenatura.

SCHEMA. 1 . FASI SEMAFORICHE PER IL GUIDATORE IN DIREZIONE A F

La fase A C (VERDE) determina la mia disponibilità dell’incrocio.

In altri paesi (Austria, Slovenia…..) la coda del verde (B C) è lampeggiante oppure conteggiata con un numeratore e costituisce praticamente un preavviso del mio tempo di giallo, quando questo è ritenuto insufficiente.

La fase C D (GIALLO) mantiene la mia disponibilità (con preavviso d’interruzione di questa) sia dello spazio di arresto sia dell’incrocio. Il C.d.S. definisce quando devo arrestarmi prima e quando devo attraversare e liberare l’incrocio

La fase E F (ROSSO) costituisce il mio tempo di rosso. Corrisponde al tempo di verde della corrente opposta. Il suo utilizzo, da parte della mia corrente A è una sottrazione indebita, pericolosa e giustamente sanzionata, del tempo di verde che l’Ente Proprietario della strada assegna alla corrente avversaria.

La fase D E (TUTTO ROSSO) è un margine di sicurezza (suggerito nel 1992 dal CNR) per facilitare lo sgombero dell’incrocio. É molto diverso dal tempo di rosso EF (che corrisponde al tempo di verde della corrente opposta), ma la sua violazione é sanzionata come se creasse lo stesso pericolo di quella del punto precedente.

2.6. TEMPO DI REAZIONE, TEMPO DI FRENATURA E DI ARRESTO.

Tempo e Spazio di percezione e decisione.

Occorre valutare il tempo necessario al guidatore di un veicolo, che procede sulla strada ad una velocità massima consentita, per poter decidere di arrestarsi ed arrestare il veicolo prima dell’incrocio.

Tra l'avvistamento del segnale e l’attivazione dei comandi su impulso del conducente, intercorre un tempo durante il quale il veicolo percorre un certo spazio. Per tale intervallo di tempo in letteratura ci sono diverse definizioni, con uguale significato concettuale e valore numerico, che però accentuano, diversamente, i vari aspetti del fenomeno.

La definizione di Tempo Psico-Tecnico, sottolinea che parte di questo dipende dalle reazioni psichiche del guidatore e parte dall’inerzia e dai giochi al contatto degli organi meccanici del veicolo, (negli autotreni fino a 0,3 sec.), quella di Tempo di Percezione, Intelligenza, Emotività Volontà (P.I.E.V.) distingue fra le diverse componenti psichiche della decisione (v. Praitoni, P.I.E.V. da 1 a 2 s.), quella di Tempo di Percezione –Decisione indica inizio e fine del percorso psichico, quella di Tempo di Reazione solo la fine. Tutte indicano da un min. di 1 s. a un max. di 2 s. In questa sede interessa molto rispondere al quesito 3, comma 2 , posto al CTU, richiamando l’attenzione su di una componente temporale, non ancora considerata isolatamente e cioè sul Tempo di scelta.

Si tratta di un caso particolare che si presenta davanti ai semafori. All’apparire del giallo il guidatore deve valutare, lui, se la distanza che lo separa dalla linea di arresto è tale da permettergli di arrestarsi in condizioni di sufficiente sicurezza.

Se un guidatore si imponesse di frenare, comunque senza esitazione, si avrebbe un tempo ridotto di decisione. Ma invece c’è un’incertezza umana di valutazione, se riuscire a fermare il veicolo prima della linea d’arresto. E si possono aggiungere, davanti al semaforo, dei fattori di disturbo, legati alle condizioni della strada e del traffico, non controllati da alcuna apparecchiatura automatica, quando mancano i vigili.

Ciò posto, tenendo conto anche del tempo di scelta, il tempo di reazione complessivo è di 2 sec.

Pertanto il veicolo con velocità V₀, = 50 km/h = 13,88 m/ s. (V massima) percorre, durante il tempo di reazione da 13,88 m a 27,76 m.

A questo va aggiunto il tempo t_f, necessario per percorrere lo spazio di frenatura con moto uniformemente decelerato, da 50 km/h. (13,88 m/s) fino a zero. Il veicolo che procede sulla strada con moto rettilineo uniforme, V = S/T deve potersi arrestare prima dell’incrocio.

Con le formule della cinematica si ha

S = ½ at ² + V₀ t (1)

V = a. t + V₀ (2)

A vettura ferma, V = 0. Con V = 0 la (2) diventa

a . t = - V₀ e sostituendo nella formula (1)

S = ½ (-V₀). t + V₀ t S = ½ V₀ t (3)

da cui, con t = - V₀ / a diventa S = - V₀² / 2 a (4).

Dalla (3) ricava anche la t = 2S / V_{0 .} (5)

Con le (4) e (5). si ricavano i valori degli spazi e dei tempi di frenatura del veicolo considerato con massa puntiforme e senza approfondire le possibili diverse condizioni di aderenza e attrito.

Si considerano decelerazioni variabili da 8 m/s² a 2 m/s^2.

I valori dei tempi di frenatura sono riportati nella seconda riga della tabella n. 3 che segue. Aggiungendo i tempi di PIEV, minimi, medi e massimi, valutati in 1 – 1,5 – 2 sec si ottengono i tempi totali di arresto .

TAB. 3- SPAZI E TEMPI DI FRENATURA DI AUTOVEICOLI CON V=13,88 m/s

(moto uniformemente decelerato, massa puntiforme )

La decelerazione si suppone costante, durante la frenata. Ai diversi valori di decelerazione, corrispondono diversi valori di spazi e tempi.

Va rilevato che in questo contesto, spazi e tempi hanno senso solo se si stabiliscono preliminarmente i valori delle decelerazioni.

I valori esposti in tabella vanno dalla frenata morbida con una decelerazione di 2 m/ s² a quella brusca cd “inchiodata”.

A ciascuno di questi valori si associano situazioni descritte in appresso,. (cfr A. Menegon su Giornale Veneto – www.venetoonline.info )..

1. L’accelerazione e decelerazione di 2 m/s² è il dato di progetto per rampe d’accesso ed uscita dall’ autostrada, Il valore minimo di 2 m/s² si usa per arrestare con sicurezza il veicolo. Con la (4) e la (5) si ha che per azzerare la velocità di 120 km/h.= 33,33 m/s occorrono uno spazio di 277,78 m. ed un tempo di 16,67 s.

Con tali valori di progetto si proteggono la marcia sulle rampe, da possibili gravi incidenti e la pavimentazione bituminosa da dannosi sforzi tangenziali dovuti a brusche frenate.

2. Il valore di 2,5 m/ s² è quello medio riferito all’autovettura ante 1989 revisionata e collaudata, con modesta efficienza frenante come esposto nel seguito.

3. I valori superiori a 3 m/ s² , sono riferiti a veicoli più moderni, come quello utilizzato per l’esperienza in S. Arcangelo.

4. I valori più elevati di tabella sono quelli riferiti alle autovetture corredate di sistemi antislittamento (ABS).

Comunque la decelerazione di frenatura dipende dagli sforzi frenanti trasmessi dai freni alle ruote e da quelli trasmessi dalle ruote al terreno. Esaminiamo separatamente le due componenti in serie del sistema, il contatto ferodo-tamburo fissato alla ruota, il contatto pneumatico manto stradale.

0. 2.7. DECELERAZIONE, EFFICIENZA FRENANTE, ADERENZA

L’effetto frenante si basa sul contatto fra una superficie ferma ed un’altra in movimento, ove la prima trasmette una sforzo all’altra.

Nel freno, l’elemento mobile con il ferodo, preme sul tamburo fissato alla ruota che altrimenti continuerebbe liberamente a girare.

Sulla strada, la ruota, costretta a girare meno velocemente di quanto compete al suo moto di traslazione, trasmette al terreno, ed il terreno reagisce trasmettendo alla ruota, uno sforzo in senso opposto al moto.

Gli ingegneri schematizzano il fenomeno con la “sovrapposizione degli effetti”dicendo che “tutto va come se”, sul moto rettilineo uniforme, per inerzia in avanti, si sovrappone il moto contrario all’indietro, causato dalla coppia di forze frenanti in senso contrario a quello motore.

Il massimo effetto frenante su di una data autovettura si ha quando

• non slittano i ferodi dei freni sui tamburi fissati alle ruote ,

• non slittano le ruote sul terreno.

Lo sforzo ruota – terreno, in regime di aderenza, noto e studiato (Istituti di Ricerca, case produttrici di pneumatici, fabbriche di automobili, Automobil Club) ed a livello scientifico, è più conosciuto che normato .

Altra cosa è l'efficienza frenante.

Tale parametro nominalmente definito e normato in sede comunitaria, ha valore di riferimento in sede di omologazione e revisione dei veicoli e stabilisce che valori minimi di forza frenante deve presentare un dato veicolo per poter circolare sulle strade.

Tale valore è determinato su banchi di prova, normati ed omologati, secondo protocolli comunitari richiamati nella nota: Ministero dei Trasporti-Revisioni ed efficienza frenante-ex DM n. 23.10.96 n. 628, Testo coord. Circolari 88/95, 112/96, e Lettere Circolari successive che recita:

“chiamasi efficienza frenante il rapporto tra la massima forza frenante (F) che un veicolo riesce a sviluppare sulle quattro ruote, ed il peso (P) del veicolo a vuoto aumentato di 75 kg per ipotetico guidatore”.

L'efficienza frenante è un numero puro così come lo è il coefficiente di aderenza, si tratta però di parametri diversi.

Nel caso delle autovetture, sono omologate e superano la revisione quelle che presentano una efficienza frenante almeno pari a 0.45 se omologate fino al 1989 e 0.5 se omologate dopo il 1989.

Per una vettura con peso a vuoto di 925 kg, (omologata fino a 1300 kg) immatricolata prima del 1989 la forza frenante é 450 kg e valgono le due relazioni: F = m*a= 450kg P = m*g=1300 kg ove è a = decelerazione in frenata, g = accelerazione di gravità. Dividendo membro a membro si ha : a = 450/1.300 *9,81 = 3,39 m/s²

Pertanto, a = 3,39 m/s² è la decelerazione max applicabile per quella vettura. Tale valore di prova però è “al limite dello slittamento“. Con coeff. di sicurezza di 1.5 la decelerazione é 3,39 /1,5 = 2.29 m/s^2..

Per V = 50 km/h il tempo di frenatura è T_f = V/a = 13.9/2.29 = 6.06 sec

A tale tempo deve essere sommato il tempo psicotecnico, che per tale veicolo si assume di 2”. Il tempo di giallo risulta allora T_g = 8,06 sec.

(Si ricorda che, per progettare corsie di accelerazione e decelerazione in autostrada, il valore di accelerazione indicato è di 2 m/s^2.e con tale valore di a sarebbe dalla tab. 3, T_f = 6,93 e T_g = 8,93 )₌

Pertanto lo spazio temporale di arresto nelle condizioni citate risulta compreso tra 8 e 9.00 sec

Sono “tempi di giallo” superiori a quelli correnti sulla strada. Ne consegue che il veicolo di cui al punto 2, pur regolarmente revisionato e guidato da persona munita di patente B, non opera in condizioni di sicurezza.

Questa semplice esposizione in cifre chiarifica la diversità dei risultati a seconda dei diversi criteri: da un lato il conseguimento del livello di servizio ottimale dell’incrocio, (che si ha riducendo al minimo il tempo di giallo cioè l’interruzione del flusso di traffico che lo attraversa, in specie durante le ore di punta), e dall’altro la considerazione della sicurezza e regolarità di marcia di tutti i veicoli, senza trascurare le fasce più deboli, nei mezzi o nelle persone.

E’ evidente che il progettista deve tenere conto di entrambe le esigenze, e che il risultato è di compromesso.

Le strade per Rimini e per Cesena sono percorse anche da mezzi pesanti. Per questi é ipotizzabile una decelerazione max. di 4 m/ sec².

I guidatori di questi mezzi, muniti di patenti speciali, hanno dei riflessi superiori alla media (compresi entro il primo 40% di popolazione, c.d. 4° decile). Per cui il tempo di P.I.E.V. e di trasmissione meccanica è 1,5 s.

Con questi dati, si ha dalla tab. 3 un valore minimo del tempo totale di arresto, nella misura di t_g = 4,46 s.. ed un tempo medio di t_g = 4,96 s.

Questo è anche, per quel veicolo, il valore del tempo minimo di giallo all’incrocio se questo si trova ad una distanza pari o maggiore a quella di arresto. Questa distanza è data dallo spazio di reazione sommato a quello di frenatura. Lo spazio percorso a 50 km/h (13,88 m/s.) durante il tempo di reazione (P.I.E.V.) è 1,5x13,88= 20,82 m. Lo spazio di frenatura esposto in tab. 3 per una decelerazione di 4 m/s è di 24 m., La somma dei due termini è lo spazio di arresto di 44,82 m.= circa 45,00 m.

Ma se alla fine del verde il guidatore di un autotreno lungo 16,6 m. è a distanza di meno di 45,00 da un semaforo con un tempo di giallo di 4 s. Se procede a 50 km/h la sua situazione sarà la seguente.

                                                                                                                                                        CTU   Lucio Pardo

ATTRAVERSAMENTO DELL’INCROCIO : POSIZIONI DELL’AUTOTRENO

Inizio del giallo disponibili T = 4,00 s distanza D = 45 m. Dopo T_PIEV disponibili 2,50 s distanza 25, 00.

Dopo T _{percorso Frenata} disponibili 0,77 s distanza 0,00

T _{tutto oltre linea d’arresto} 1,196 = -0,426 s sull’arresto -16, 60 m

T _{tutto oltre l’incrocio} 1,945 = -2,375 s sull’arresto - 43,60 m

SCHEMA. 2 . TEMPO DISPONIBILE ALL’AUTOTRENO IN ATTRAVERSAMENTO

                                                                                                                                                           CTU  Lucio Pardo

In sostanza all’autotreno che attraversa l’incrocio regolamentato a 4” di giallo, mancano 2,37 se procede a 50 km/h. Ne mancano invece 8 “ , se procede con prudenza a velocità 40 km/h, oltrepassando l’incrocio.

Il quesito n. 3 richiede di considerare anche la natura del fondo stradale e le condizioni atmosferiche circostanti. Tutti questi fattori si traducono, sul piano tecnico, nell’analisi del rapporto pneumatico – manto stradale, definito in letteratura come : aderenza.

Lo spazio di frenatura è lo spazio percorso dal veicolo dal momento in cui inizia la frenatura al momento del suo arresto.

Esso dipende dalla

• velocità iniziale e

• dalla decelerazione applicata

Nella tab. 3 sono ricavati i valori relativi a diverse decelerazioni.

Occorre analizzare ora come queste dipendano dalle condizioni della strada e del coefficiente di aderenza.

2.8. ADERENZA, ATTRITO RADENTE, ATTRITO VOLVENTE.

Il moto degli autoveicoli è collegato al fenomeno dell’aderenza strada pneumatico, sia in fase di accelerazione, sia in fase di regime, sia in fase di frenatura. Detto fenomeno è stato dettagliatamente analizzato da E. Stagni (op. cit. N. 1). Per analizzare l’aderenza si considera l’”Area di Impronta”, cioè di contatto, fra battistrada e manto stradale. Si va da una zona di “entrata” in contatto ad una zona di “uscita” dal contatto. Quando il veicolo avanza, avanza anche l’area di impronta. La “zona di entrata” si sposta in avanti, il baricentro del carico si sposta in avanti, e nella area di impronta si notano due sottozone che si comportano in maniera distinta. Nella zona anteriore si ha contatto fra battistrada e strada (zona dell’aderenza), con deformazioni del pneumatico e carico verticale crescente fino al baricentro dell’area di impronta, dove la deformazione del battistrada è massima. Proseguendo verso la zona posteriore, verso “l’uscita” dal contatto la deformazione ed il carico sul terreno diminuiscono finché il pneumatico non è più a contatto con la strada. Nell’ultima parte dell’area di impronta si ha sfregamento (zona dell’attrito radente). La prima area, aderente, dove il peso mantiene ben unite le superfici a contatto, trasmette uno sforzo tangenziale significativo che permette alla ruota di girare e non slittare.

In dettaglio consideriamo una particella estremamente piccola del pneumatico, un’areola che si appoggia su di un’impronta ugualmente piccola della sede stradale, un’”area elementare” di impronta”.

La superficie ruvida del battistrada combacia con la superficie ruvida della strada. In piccolo è come se ci fosse una parte di ruota dentata (il pneumatico) che sì “ingrana” su di una cremagliera dentata (la strada).

Il contatto di queste superfici schematizzate come “dentate”, che si deformano elasticamente permette la trasmissione del moto che si trasforma da moto rotatorio delle ruote in moto traslatorio rettilineo orizzontale del veicolo, grazie alla deformazione elastica delle superfici di contatto (verticale per reagire al carico e sostenerlo, tangenziale per trasformare il moto da rotatorio in traslatorio).

I “denti” infatti non sono rigidi, ma flessibili (gomma e conglomerato bituminoso) e trasmettono al terreno uno sforzo tangenziale tanto maggiore quanto maggiore e la pressione sul terreno. Quando la pressione di contatto decresce perché l’area elementare sta per uscire dal contatto e invece la spinta tangenziale non si attenua, i “denti” si inflettono, ma non combaciano più, le superfici sfuggono al contatto, non “ingranano “ più e si ha la “rottura” dell’aderenza, verificata in via sperimentale.

Al momento dell’accensione del motore, si trasmette un moto rotatorio alle ruote motrici. Queste spingono sul terreno tangenzialmente. La ruota si deforma finché la deformazione elastica della ruota provoca sul veicolo una spinta uguale e contraria che fa traslare in avanti.

Con questa spinta il veicolo si mette in moto. La maggior parte del lavoro è utilizzato per trasformare il moto da rotatorio delle ruote motrici a traslatorio del veicolo, però una quota parte dell’energia spesa si dissipa in attrito. Per questo il coefficiente di aderenza risulta f_a < 1.

In formule si ha:

T = f_a. P (6)

Dove T= sforzo tangenziale

P = peso gravante sulla ruota

f_a = coefficiente di aderenza

Finché lo sforzo trasmesso nel contatto (ruota strada) rimane al di sotto di un certo limite l’aderenza si mantiene. Superando tale valore limite, l’area di impronta che combacia, decresce fino a sparire, il contatto avviene per strisciamento fra le due superfici. Lo sforzo trasmesso al contatto “ruota – strada” risulta molto inferiore. La ruota slitta.

Sia in fase di avviamento che in fase di frenatura, quando si inverte la spinta sul veicolo, si cerca di evitare che sì verifichi questo fenomeno.

Ci sono dispositivi speciali antislittamento, ABS (Assisted Bracking System) che correggono lo sforzo “ruota – strada” entro i valori che evitano la rottura dell’aderenza ed il passaggio ad “attrito radente”.

Per effetto della frenatura, si sovraccarica l’asse anteriore e si scarica quello posteriore, l’autovettura si abbassa davanti e si innalza di dietro (addirittura se è un moto veicolo può capottare).

Se si mantiene la stessa ripartizione dello stesso sforzo frenante: nell’asse posteriore, si rischia la “rottura dell’aderenza”

Nell’asse anteriore, non si utilizza tutto lo sforzo frenante disponibile.

Il sistema ABS riequilibra la distribuzione degli sforzi frenanti. Tale riequilibrio in molti casi è effettuato in maniera discontinua, come se il sistema desse dei “colpi di freno”, alternati ad una frenatura più dolce.

Un altro fenomeno di rottura dell’aderenza si ha, quando una pioggia improvvisa deposita uno strato di granelli di polvere sulla strada, che così diventa fangosa.

In piccolo, è come se sul manto rugoso della strada fossero depositato dei piccolissimi cuscinetti a sfera. In tal caso non si ha più aderenza né attrito radente. Si ha l’attrito più basso possibile, quello volvente ove i granelli di polvere si mettono a rotolare come tante palline.

Nella seguente tabella 4 si considerano diverse condizioni di aderenza, alle quali corrispondono diversi valori di spazi e tempi di frenatura e di arresto, nei diversi tipi di strada,analizzati in tabella 5), secondo dati di esperienze non sempre sovrapponibili ad altre perché effettuate a velocità diverse e l’aderenza scende con l’aumento della velocità. La aderenza laterale si abbassa più velocemente di quello Longitudinale e pertanto è per questo che se, l’aderenza si rompe durante la marcia, si rompe prima trasversalmente, con sbandamento laterale.

                                                                                               CTU   Lucio Pardo

2.9. SPAZI E TEMPI DI ARRESTO TENENDO CONTO DELL’ADERENZA

Lo spazio di frenatura è (4) S_f = - V₀² / 2 a

La spinta che mette in moto il veicolo è (6) T = f_a. P = f_a. m. g

Ed è legata alla accelerazione dalla legge F = m. a

Cioè T = m .a da cui a = T/m = f_a. m. g/m

cioè a = f_a. .g (7)

da cui

S_f = - V₀² / 2 a = - V₀² / 2 g f_a. (8)

In questa formula V₀ in m/sec. è la velocità all’inizio della frenatura

g = 9,81 m/s^{2, ,} è l’accelerazione di gravità (ed a è anche la decelerazione di frenatura)

S_f in metri è lo spazio di frenatura calcolato con la (8) arrotondando i decimali all’unità superiore. Si ha dalla letteratura:

                                                                                                                                    CTU  Lucio Pardo

TAB. 4 – Valori dei coefficienti di aderenza sperimentali

f_a. per tipo di strada.

S_f in m, è lo spazio di frenatura calcolato con la (8) arrotondando i decimali all’unità superiore, e ponendo V₀₌ 50 km/h = 13,88 m/s

Sr = V₀ . t (in m.) è lo spazio di reazione

St = S_f + Sr è lo spazio totale di arresto

t = 2S / V₀ il tempo di frenatura con la formula (5)_.

TAB. 5 Spazi e tempi di frenatura e di arresto, per tipo di strada (con V. = 50 km/h=13,88 m/sec).

Con pioggia battente, (F₄ = 0,4), la strada è percorribile a 50 km/h .

Con strada fangosa la velocità prudenziale non supera i 40 km/h.

I risultati sono esposti in tabella 5/b. Con strada ghiacciata: F₆ = 0,1 la velocità è ancora più ridotta. Spazi e tempi di arresto calcolati hanno solo un valore indicativo.

                                                                                                                                                           CTU    Lucio Pardo

TAB. 5/b Spazi e tempi di reazione, frenatura ed arresto

(con V. = 40 km/h=11,11 m/sec)

Si vede dalle tabelle n. 5 e n. 5/b che in caso pioggia battente il tempo di giallo a 50 km/h è 5,60” mentre in caso di inizio di pioggia, con strada fangosa, se si procedesse ancora a 50 km/h il tempo di giallo necessario sarebbe 6,76”. Ma in quelle condizioni della strada per prudenza occorre procedere a non più di 40 km/h. Allora il tempo di giallo necessario è di 5,78”, Si deduce un tempo di giallo necessario tra 5,6 “e 5,8” nelle condizioni di moto normale con pioggia battente, o di moto rallentato con strada fangosa. Se si ipotizza un tempo di reazione di soli 1,5” i tempi di giallo sono riducibili a 5,5”.

Nella prima colonna con f₁ = 0,8 si è tenuto un tempo di reazione di solo 1” (cosiddetta inchiodata) . E’ chiaro che è un valore eccezionale.

Confrontiamo ora, sulla base di risultati sperimentali, il tempo di giallo necessario per autovetture ed autocarri (e corriere) in condizioni medie.

TAB. 6. Spazi e tempi di reazione, frenatura ed arresto.

Le tabelle 4,5,6 che precedono sono derivate da rilevazioni di diverse P.U. riportate su web. E sono sostanzialmente coerenti fra loro.

Riportiamo ora una tabella riassuntiva per valori di aderenza da strada asciutta con media usura F₄ = 0,55 a strada bagnata F₄ = 0,40. desunti dall’insegnamento di Teoria e Tecnica della Circolazione, della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna ( G. Praitoni 2007).

Si desume un’indicazione di tempo di giallo fra il valore t_g = 5,5” ed il valore t_g = 4,5”

TABELLA 7. TEMPI E SPAZI DI FRENATURA E DI ARRESTO

(V. G. Praitoni)

per nr. 4 valori di: f_{a =} 0,4 - f_{a =} 0,45 - f_{a =} 0,50 - f_{a =} 0,55 e nr. 2 valori di tr

4. I VEICOLI CIRCOLANTI SULLA STRADA