Quaderno

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LA MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTISEMAFORICI: COSTI DI GESTIONE

DELLA SENSORISTICA E PRESTAZIONIOFFERTE

La sensoristica è una voce di costo importante nella vita utile dell’impian-

to e determina i benefici sulle prestazioni del nodo.

a cura di

Ing. G. Acciaro

Ing. O. Fanelli

Ing. A. Marconi

Ing. C. Riccucci

Ing. R. Rosati

commissione

Sistemi regolazione

del traffico

visto da:

Ing. S. Brinchi

Ing. A. Fuschiotto

introduzioneL’impianto semaforico, nella sua configurazionedi tipo “attuato”, laddove i tempi delle fasi e/ola loro successione è funzione di uno “stimolo”indotto dal traffico veicolare e/o pedonale, co-stituisce un “sistema complesso” che reagisce,secondo determinati algoritmi, ad un eventoesterno captato da un sistema di sensori.Con questa premessa, è evidente che la manu-tenzione degli apparati di sensoristica costitui-sce l’elemento chiave per la corretta funziona-lità dell’impianto, a garanzia della sicurezzastradale e della regolazione ottima per il deflus-so dei veicoli che interessano il suo bacino.d’altro lato, l’attività di manutenzione è correla-ta alla tipologia del sensore in adozione e allacomplessità della regolazione semaforica chesi sta attuando. Il testo che segue vuole stimolare il dibattito sultema della scelta del tipo di sensore, in funzio-

ne dei benefici che possono ottenersi da unaregolazione attuata e dei costi da sostenereper la loro manutenzione, fornendo al lettore leconoscenze di base sullo stato dell’arte dellasensoristica, individuando i temi critici degliaspetti manutentivi correlati ed analizzando al-cuni casi reali già implementati od in via di rea-lizzazione.

Sensori di traffico: stato dell’arteI metodi di rilievo di traffico automatizzato perla gestione delle intersezioni semaforizzatepossono essere distinti in due “macro” tipolo-gie di sensori: • sensori intrusivi ovvero con installazione su

manto stradale;• sensori non intrusivi, generalmente installati

a bordo strada, tipicamente sul palo del se-maforo.

La differenza fondamentale è che i primi, es-sendo installati su strada, sono tendenzialmen-te caratterizzati da operazioni di in stal la zio -ne/manutenzione più complesse (con neces-sità di interruzione totale o parziale del flusso ditraffico) ma, in forza del loro posizionamento, ri-sultano generalmente più accurati nel conteg-gio. Al contrario, i sistemi non intrusivi vengonoinstallati fuori dalla sede viaria, fissati tipica-mente al palo del semaforo ed orientati verso lacorrente veicolare oggetto di rilevamento.Tra i sistemi intrusivi, si possono includere:• Le spire induttive, che costituiscono ancora

la tecnologia più diffusa per il monitoraggiodel traffico. Il sistema risulta costituito dauna o più spire posizionate in corrisponden-za della carreggiata e collegate ad un ap-parecchio rilevatore posizionato ai marginidella stessa.

• I sensori magnetodinamici wireless, che ri-levano il passaggio dei veicoli stradali, ba-sandosi sull’analisi della variazione delcampo magnetico terrestre indotta dall’in-terferenza della loro massa metallica. ven-gono installati al centro della corsia strada-le, annegati nell’asfalto, e comunicano wire-less con un Access point posizionato inprossimità del regolatore semaforico. Sonofacili da installare e hanno una buona preci-sione di conteggio con flusso regolare.d’altro lato, le performance decadono inpresenza di code e nel caso in cui i veicolisiano in fase di accelerazione o decelera-zione. necessitano di un cantiere stradaleper la rimozione/sostituzione.

• I Sensori wireless a tripla tecnologia combi-nata (luce incidente – IR - magnetica), che,in virtù delle loro caratteristiche, permetto-no il rilievo del veicolo, analizzando la dina-mica della luce ambientale incidente sul

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Figura 1 - esempio di spira per il conteggio dei veicoli . Una spira induttiva è un avvolgimento di filo elettricocostituita da uno o due giri di filo disposti secondo una forma quadrata o rettangolare. Le spire sono soggettea tensioni e torsioni, dal momento che il manto stradale tende a muoversi al passaggio dei veicoli pesanti e aicambiamenti di temperatura. Questo aspetto può determinare guasti all’apparecchiatura comportando elevaticosti di gestione e manutenzione. Inoltre, la presenza di veicoli fermi o marcianti a basse velocità o in fase diaccelerazione o decelerazione (situazioni di transito tipiche in prossimità delle intersezioni) può determinareerrori nella lettura del dato.

Figura 2 -esempio di sensori

wireless a triplatecnologia combinata(FOnTe nablaQuadro

s.r.l.)I Sensori wireless a

tripla tecnologiacombinata (luceincidente – IR -

magnetica) vengonoinstallati a filo della

pavimentazionestradale, previa

asportazione di unacarota di conglomerato

bituminoso. L’invio dei dati è

wireless, ad un Accesspoint posizionatonell’armadio del

regolatore. Sono facili da installare,

rimuovere e sostituiresenza cantiere

stradale, ottimeprecisioni di conteggio

anche per trafficofortemente

congestionato.d’altro lato per un

conteggio accuratosono richiesti 1.5

sensori per corsia dimarcia.

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piano stradale durante il periodo diurno.nel periodo notturno il dispositivo sfruttauna luce artificiale prodotta da una sorgen-te led infrarossa integrata nel sensore, rile-vando la luce riflessa dal fondo del veicolo(figg. 1 e 2).

Tra i Sistemi non intrusivi, si possono includere:• I sensori a microonde, che si basano sulla

variazione della frequenza di un’onda elet-tromagnetica a causa del moto relativo trasorgente e ricettore. La differenza tra la fre-quenza emessa dalla sorgente e quella ri-flessa dai veicoli è proporzionale alla velo-cità istantanea del veicolo. non sono in-fluenzati dalle condizioni atmosferiche ehanno una bassa necessità di manutenzio-ne. d’altro lato mostrano scarse performan-ce in caso di flusso congestionato.

• I sensori pIR (passive infrared), che al pas-saggio di un veicolo, rilevano una variazio-ne dell’energia radiante ricevuta e registra-no il passaggio o la presenza del veicolo.Sono più sensibili alle condizioni climatiche(degrado delle performance in presenza dipioggia o neve).

• I sistemi con trattamento automatico di im-magini video, che si basano sull’utilizzo diuna telecamera e di un applicazionesoftware per il conteggio automatico deiveicoli basata sul concetto di “spira virtua-le”: determinate zone dell’immagine vengo-no posizionate orizzontalmente rispetto alsenso di marcia dei veicoli e analizzate dalsoftware in modo da rilevare il passaggiodei veicoli. Sono semplici da gestire e man-tenere, ma la performance degrada in pre-senza di riflessi, ombre, abbagliamento econdizioni climatiche avverse.

Le tipologia di manutenzione, con riferimentoalla sensoristicaIn linea generale, un sensore deve assicurareche il dato rilevato sui carichi veicolari pre-senti uno scostamento accettabile (non supe-riore al 10%) rispetto al numero effettivo diveicoli transitanti in corrispondenza del sen-sore stesso.In sede di prima istallazione è prevista una pro-cedura mirata alla calibrazione dei sensori cheinnanzitutto porti alla quantificazione delloscarto esistente tra il numero di veicoli rilevatoe il numero di veicoli effettivamente transitati.Ovviamente nel caso di rilevatori con classifi-cazione veicolare, la quantificazione dello scar-to sarà relativa a ciascuna delle categorie vei-colari riconosciute.In assenza di guasti, la garanzia della conti-nuità del funzionamento del rilevatore è assicu-rata da una sistematica campagna di monito-

raggio secondo una precisa cadenza tempora-le che consiste nella verifica di tutti gli elementiche concorrono al conteggio e alla trasmissio-ne del dato veicolare:• la verifica dei collegamenti;• la verifica delle comunicazioni con il centra-

lino semaforico;• la verifica delle configurazioni e dei para-

metri;• la verifica del cablaggio e delle morsettiere.nel caso particolare dei dispositivi di tratta-mento di immagini video, le operazioni di verifi-ca includono anche la pulizia degli apparati,compreso l’obiettivo delle telecamere, la verifi-ca del fissaggio al palo e del corretto orienta-mento.Il funzionamento di un sistema di rilievo veico-lare è inoltre necessariamente condizionato dauna serie innumerevole di elementi: dagli agen-ti atmosferici, agli interventi sulla pavimentazio-ne stradale, agli incidenti, all’usura stessa. Talielementi determinano gli eventuali guasti checompromettono il regolare funzionamento delsensore.La manutenzione della sensoristica è quindiquel processo che agisce, sia in via ordinariache straordinaria, nel ripristino delle correttefunzionalità dei sistemi di rilievo, eventualmen-te riparando o sostituendo gli elementi chegenerano il malfunzionamento. Il ripristino èsempre orientato al corretto funzionamentodell’impianto in relazione alla ottimizzazionedei tempi di verde, di rosso e di ciclo per ilflusso veicolare che lo attraversa e/o per ilcoordinamento con gli impianti semaforici vici-ni (fig. 3).

Attuati contelecamere 2%

Non attuati 2%

Attuaticon spire 48%

telecamerAttuati con

e 2%telecamerAttuati con

Non attuati 2%Non attuati 2%

con spirAttuati

e 48%con spirAttuati

Figura 3 - Ripartizionepercentuale degliimpianti semaforiciveicolari della rete diRoma, tra attuati e nonattuati, anche infunzione della tipologiadi sensore (FOnTe –Roma Servizi Mobilitàs.r.l.). La realtà romanavede unapreponderanza didispositivi dirilevamento con spireannegate nell’asfalto el’attività di ripristinogeneralmente consistenell’effettuare un nuovotaglio nell’asfalto ericostituire ilcollegamento elettriconecessario alla spira.Questa attività avvienesempre “in soggezionedi traffico” conimmaginabiliconseguenze suldeflusso veicolare incorrispondenza delcantiere.

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n La relazione tra sensori di traffico eregolazioneCome già anticipato, un impianto semaforico ditipo “attuato” è caratterizzato da una variazionedei tempi delle fasi e/o della loro successioneindotta da uno “stimolo” relativo al traffico vei-colare e/o pedonale e innescata tecnicamenteda un sensore. Al di là della classica chiamata pedonale1, nelcaso più semplice l’impianto semaforico vedemodificare la successione delle fasi introdu-cendo un tempo di verde per il veicolo che,passando sopra un sensore, “chiama” una fasededicata e ottiene il “via libera”. Questa regolazione è tipicamente inserita inun contesto con importanti differenze di volu-mi di traffico tra la viabilità principale e quellasecondaria (uscite da strade secondarie, ram-pe di ritorno su grandi assi a carreggiate se-parate, etc.); spesso può essere implementa-ta con un grado di complessità successiva,laddove si preveda di base un tempo minimodi verde per la viabilità secondaria e il pas-saggio di un veicolo al termine del dato tempodi “via libera” può “attuare” un prolungamentodella fase, di fatto allungando il tempo di ver-de su richiesta.In tutti questi casi la modifica dei tempi di faseè ottenuta utilizzando dei sensori di “micro re-golazione”, che non alterano in modo importan-te il comportamento dell’intersezione e la suacapacità di gestione del deflusso veicolare. La

quantità di tali sensori è strettamente legata al-la tecnologia utilizzata e al numero di correntidi traffico che devono attuare “la chiamata” o“l’allungamento di fase”.Un caso di regolazione di complessità interme-dia è quello cosiddetto “a piani”. In particolare,è possibile definire due diverse politiche di at-tuazione a seconda che la regolazione sia ge-stita secondo:1. piani a fasce orarie2. piani in relazione ai flussi di traffico.nel primo caso, la regolazione semaforica ègestita per mezzo di una “libreria” di piani chetipicamente cambiano in funzione dell’orario;una dotazione di sensori può altresì “chiamare”un piano semaforico non previsto per quella fa-scia oraria ma giudicato più efficace per i volu-mi di traffico misurati in quel momento.nel secondo caso la “libreria” di piani è statacostruita indipendentemente dalle fasce orariee l’adozione del piano semaforico è sempre at-tuata dai sensori di traffico. In questi casi la modifica dei tempi di fase èper lo più ottenuta utilizzando dei sensori di“macro regolazione”, tipicamente posizionatiad una distanza dalle strisce di arresto tale danon essere influenzati in modo importante dalledinamiche dell’intersezione, che misurano i vo-lumi di traffico che interessano il nodo e attua-no la politica di regolazione più efficace all’in-terno di un contesto prestabilito.La quantità di tali sensori è strettamente legata

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Figura 4 - Individuazio-ne dell’intersezione sul-la rete. L’asse di Casal

Morena - Stazione diCiampino costituisce

una alternativa al GRAper gli spostamenti tan-

genziali tra l’insedia-mento di Tor vergata equello di Ciampino, seconsiderato nel conte-

sto della nuova viabilitàormai consolidata di

via Schiavonetti.d’altro lato, l’intersezio-

ne è anche il nodo diaccesso/egresso alle

zone di Morena eCiampino, insieme a

quello di via dei SetteMetri: considerando l’e-norme e rapido svilup-

po urbanistico della zo-na, se ne comprende il

livello strategico e lecriticità che ad oggi

sussistono.

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Figura 5 - Andamentodei flussi di traffico peri quattro archi dell’in-tersezione (FOnTe –Roma Servizi Mobilitàs.r.l.)

alla tecnologia utilizzata, al numero e alla geo-metria dei rami concorrenti nell’intersezione.A questa regolazione possono essere associa-te delle politiche di microregolazione, che sa-ranno gestite da ulteriori sensori, come primadescritto.La regolazione dinamica costituisce il caso piùcomplesso, laddove gli stimoli indotti dal sen-sore possono modificare in modo importantetutti i parametri della politica di gestione del no-do in modo libero, ma sempre all’interno di in-tervalli prestabiliti. Un algoritmo, con frequenzacostante, analizza gli stimoli indotti dai sensorisui diversi rami dell’intersezione, e ricalcola itemi di ciclo e delle diverse fasi con l’obiettivodi minimizzare i perditempo.In questi casi l’algoritmo ha tipicamente neces-sità di conoscere sia i dati provenienti dai sen-sori di “macro regolazione”, per la definizionedel tempo di ciclo e di una prima ripartizionedei verdi, sia di quelli relativi ai sensori di “mi-cro regolazione” per la correzione e ottimizza-zione dei tempi di verde.La quantità di tali sensori è anche qui stretta-mente legata alla tecnologia utilizzata, al nume-ro e alla geometria dei rami concorrenti nell’in-tersezione.Rimane chiaro da queste considerazioni come,a parità di caratteristiche geometriche dell’in-tersezione, l’incremento del grado di comples-sità della regolazione semaforica sia correlatoall’aumento del numero di sensori necessario.

ne consegue la necessità di una riflessionesulla migliore politica di attuazione per il datonodo o il sistema di nodi laddove incrementi dicomplessità tesi a migliorare l’efficienza tra-sportistica inducono relativi aumenti di costoper la realizzazione e la manutenzione di sen-sori di traffico.

Due casi realiper innescare un dibattito sul tema si riportano diseguito due esempi rappresentativi di regolazio-ne attuata dal traffico, realizzati in periodi diffe-renti e che utilizzano politiche di gestione e tec-nologie di sensoristica differenti. In particolare:• l’impianto in corrispondenza dell’intersezio-

ne via Anagnina – via della Stazione diCiampino – via Casale Morena ha visto lamodifica della regolazione semaforica nel-l’anno 2005. In quel periodo si sperimenta-vano le caratteristiche di nuovi centralini se-maforici che permettevano la regolazionedinamica e si utilizzavano le spire di trafficoannegate nell’asfalto come sistema di sen-sori. A valle di una importante indagine ditraffico e di uno studio condotto con il microsimulatore, è stata progettata e implemen-tata la nuova regolazione, che ha dato risul-tati significativi in termini di riduzione dellalunghezza delle code e dei tempi di attesaal nodo (dati misurati). Al momento la fun-zionalità è degradata per difficoltà di manu-tenzione del sistema di sensori;

• l’impianto in corrispondenza dell’intersezio-ne via di Torre Maura – via del Fosso diSanta Maura è oggetto di modifica in que-sto periodo, con il passaggio ad una rego-lazione a piani attuati dal traffico veicolare.Il sistema dei sensori è gestito da tecnolo-gia con trattamento di immagini video. Almomento la regolazione di progetto non èstata implementata e i dati che seguono so-no relativi al risultato dell’applicazione dimodelli di micro simulazione.

n Intersezione di via Anagnina – via dellaStazione di Ciampino – via di casal MorenaL’intersezione di via Anagnina con via della Sta-zione di Ciampino rappresenta uno dei nodiprincipali della rete esterna al Grande RaccordoAnulare nel quadrante sud est di Roma (fig. 4).I dati di traffico misurati durante le campagnedi indagine, hanno messo in evidenza una im-portante fluttuazione dei flussi di traffico in ter-mini di fascia oraria, di tipo di giorno, di dire-zionalità: la figura 5 illustra l’andamento deiflussi di traffico per cinque giorni consecutividella settimana in corrispondenza dei quattrorami dell’intersezione.Osservando tale andamento si evidenzia come:• durante i giorni feriali (giovedì e venerdì)

l’andamento lungo via Anagnina è tipico delpendolarismo, con un picco mattutino molto

concentrato nel tempo in direzione di Roma(linea rossa) e un incremento dei flussi più“spalmato” nel tempo in direzione Grottafer-rata (linea gialla) nell’arco del pomeriggio edella sera;

• Il sabato si evidenziano due picchi in dire-zione Grottaferrata (linea gialla) in corrispon-denza delle ore dei pasti, tipicamente colle-gato alla tradizione romana di andare ai “Ca-stelli” per il pranzo o la cena fuori porta;

• la domenica si evidenzia un picco mattutinonella direzione di Grottaferrata (linea gialla)e uno simmetrico al pomeriggio nella dire-zione verso Roma (linea rossa). Anche inquesto caso l’andamento è legato alla tradi-zionale gita “fuori porta” domenicale;

• anche i flussi delle vie trasversali, nei coloridel verde, manifestano, anche se con diffe-rente ordine di grandezza, delle differenzeimportanti al variare del tipo di giorno e du-rante l’arco della stessa giornata.

n La sensoristica scelta e i costiLa regolazione attuata dai flussi di traffico èstata ottenuta utilizzando le spire induttive co-me tecnologia per la rilevazione dei flussi ditraffico.Il diagramma di seguito descrive il processo diottimizzazione della regolazione semaforica e,in particolare, individua i “momenti” del proces-

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SPIRE DI MACROREGOLAZIONE

CARICHI VEICOLARI ININGRESSO AL NODO

EVENTUALI TAGLI ALTEMPO DI VERDE

REGOLATORE -ALGORITMO DI

OTTIMIZZAZIONE

REGOLAZIONE FINALE

TEMPO DI CICLO

TEMPO DI VERDE

SPIRE DI MICROREGOLAZIONE

OCRSPIRE DI MA VEICOLARI CARICHI INVEICOLARI REGOLAZIONE NODOAL INGRESSO

TTIMIZZAZIONEOALGORITMO DI

ORE -TREGOLAREGOLAT

NODO

TTIMIZZAZIONEALGORITMO DI

ORE -TEMPO DI CICLO

DI VERDETEMPO

TEMPO DI CICLO

DI VERDE

REGOLAZIONEOSPIRE DI MICR

VERDETEMPO DI GLI ATTAALI EVENTU

REGOLAZIONE FINALE

VERDEALGLI

REGOLAZIONE FINALE

Figura 6 -processo diregolazione attuata

dell’intersezione

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so in cui i sensori, sia di macro regolazione chedi micro, intervengono per l’elaborazione deltempo di ciclo e dei tempi di verde assegnati aidifferenti approcci (fig. 6).In coerenza con il rispettivo ruolo svolto daisensori di macro e di micro regolazione sonostate definite le posizioni delle singole spire incorrispondenza dei quattro rami dell’intersezio-ne come mostrato nella figura di seguito. Inparticolare si nota come le spire atte alla macroregolazione, siano state realizzate a circa 150metri dall’approccio, per non avere un dato ditraffico inficiato dalle code generate dall’inter-sezione stessa (fig. 7).I costi di installazione e manutenzione di que-sto tipo di sensori di traffico non sono di facilevalutazione, poiché le relative voci sono costi-tuite sia da fattori direttamente quantificabili sia

da fattori di natura qualitativa, sia da fattori ge-nerali compresi nel servizio di manutenzionedegli impianti semaforici dell’intera rete roma-na.premesso che le caratteristiche dei rilevatori ainduzione affogati nell’asfalto sono tali per cui ilcosto di prima installazione e quello di manu-tenzione non differiscono di molto, i costi viviper la manutenzione di un sistema con caratte-ristiche geometrico-funzionali assimilabili al ca-so di studio, possono essere valutati in una for-chetta compresa tra i 18.000 e i 25.000 euroannui.Oltre questa voce sono altresì da considerareelementi stimabili con molta più difficoltà:1. il tempo che intercorre tra l’avvenimento del

guasto e la sua individuazione da parte delmanutentore, che di fatto corrisponde ad un

Figura 7 -posizionedelle spire di micro emacro regolazione incorrispondenza deiquattro rami dell’inter-sezione

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periodo di non funzionamento ottimale dellaregolazione;

2. il tempo che intercorre tra l’individuazionedel guasto e la sua riparazione, ivi compre-si i tempi di ottenimento delle autorizzazionia intervenire con un cantiere sulla carreg-giata stradale. Anche in questo caso si de-ve considerare il periodo di non funziona-mento ottimale della regolazione;

3. la cantierizzazione, con i relativi costi soste-nuti dagli utenti in termini di perditempo esicurezza.

Questi elementi rendono la stima piuttosto diffi-cile ma individuano una serie di elementi da te-nere in considerazione per successive valuta-zioni comparative.

n I benefici per gli utentiI risultati della implementazione della regolazio-ne dinamica hanno mostrato un miglioramentocomplessivo del Livello di Servizio del nodo,con una diminuzione media del tempo speso inattraversamento pari al 15%.dalla figura 8 emerge come:• il modello di regolazione non penalizza la via

principale durante le fasce di punta del mat-tino e della sera e sfrutta i momenti di calodel carico per favorire le trasversali; si regi-strano nel complesso delle 24 ore degli in-crementi del tempo di attraversamento delnodo inferiori al 17% mentre le diminuzionilungo le trasversali vanno dal 22% al 58%;

• le fluttuazioni di carico asistematiche ven-gono colte dal sistema e rielaborate in unaregolazione ad esse congruente; in partico-lare la direzione verso il centro di Roma,lungo via Anagnina, registra una diminuzio-ne dei tempi di attraversamento del nodosolo nella fascia mattutina e viceversa la di-rezione opposta solamente nella fascia se-rale;

• i cicli notturni si mantengono bassi a tuttovantaggio della sicurezza.

parallelamente alla valutazione dei costi, anche

quella dei benefici è di complessa articolazio-ne: 1) la valutazione economica del tempo rispar-

miato al nodo è funzione: a) del valore del tempo attribuito dagli

utenti, tipicamente legato al motivo dellospostamento e alla classe di utente;

b) dei flussi di traffico che lo interessanodurante il periodo di un anno;

c) del tempo effettivamente risparmiato indifferenti periodi della giornata e per idiversi giorni dell’anno;

d) della quota percentuale cui tale rispar-mio di tempo corrisponde rispetto all’in-tero tempo di spostamento medio.

2) La valutazione economica dell’incrementodi sicurezza stradale, dovuto alla riduzionedei tempi di verde e di ciclo durante la not-te e in generale della maggior aderenzadella regolazione agli effettivi flussi di traffi-co;

3) La valutazione economica dei benefici am-bientali dovuti alla riduzione dei veicoli/h edella lunghezza delle code.

In linea generale tutte queste considerazionisono riconducibili alla mancanza di un monito-raggio costante del nodo per la “misura” deglieffetti della regolazione in tutti i periodi dell’an-no. nella fattispecie, è stata eseguita una cam-pagna di misure ex-post durante tre giorni diuna settimana “tipo” e per tre fasce di tempodella giornata (mattino, pranzo e sera): si è re-gistrata una diminuzione media dei tempi di at-traversamento del nodo pari a circa il 15% checorrisponde a circa 350.000 euro/anno.

n Intersezione di via del Fosso di SantaMaura – viale di Torre Maura L’intersezione di via del Fosso di Santa Mauracostituisce uno dei nodi principali per la retestradale di accesso alla zona di Cinecittà est ea quella di Tor vergata (fig. 9). Il nodo in questione è caratterizzato dai se-guenti fattori:1. la presenza di linee portanti del Trasporto

pubblico Locale in quanto elemento delCorridoio della Mobilità Anagnina – Tor ver-gata in esercizio dall’anno 2009;

2. l’elevata fluttuazione dei carichi veicolariche lo interessano durante l’arco della gior-nata; la sua posizione a ridosso del GRA ela presenza di elementi attrattori di mobilitànelle vicinanze come gli uffici del Catasto edell’Agenzia delle entrate determinano, piùche in altre situazioni, un marcato pendola-rismo dalla periferia verso il centro di Roma;

3. l’elevato valore complessivo dei flussi ditraffico, perché nodo di importanti assi vei-colari caratterizzati da sezioni a due corsie

Figura 8 - variazionepercentuale dei tempidi attraversamento delnodo per i quattro ap-

procci e per il nodonel suo complesso

(FOnTe – Roma Servi-zi Mobilità s.r.l.)

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per senso di marcia.Questi elementi hanno determinato un partico-lare interesse per lo studio e l’implementazionedi una regolazione attuata dal traffico per mez-zo di sensori.nella fattispecie, la nuova regolazione semafo-rica è stata organizzata secondo una libreria dipiani: al variare dei flussi di traffico, il regolato-re “decide” quale piano sia più coerente nell’ot-tica della ottimizzazione e della minimizzazionedei ritardi al nodo. La figura mostra in via quali-tativa come la durata del ciclo, indicata con lalinea rossa, cambi in corrispondenza di coe-renti variazioni del carico veicolare complessi-vo che interessa il nodo (fig. 10).

n La sensoristica scelta e i costiLa regolazione attuata dai flussi di traffico èstata ottenuta utilizzando le telecamere che, difatto, funzionano proiettando sulla pavimenta-zione stradale una “spira virtuale”: ogni veicoloche attraversa questa proiezione sull’asfaltoviene conteggiato e il relativo dato inviato alcentralino per elaborare le strategie successive(fig. 11). nella fattispecie dell’intersezione oggetto dianalisi, i sensori con trattamento video sonostati posizionati uno per ogni ramo dell’interse-zione (fig. 12). Relativamente all’analisi dei costi, la differenzasostanziale rispetto alle spire induttive, risiede

nel fatto che, in questo caso, il costo di primainstallazione costituisce la quota parte princi-pale dell’investimento: i costi vivi per l’installa-zione di un sistema con caratteristiche geome-trico-funzionali assimilabile al caso di studio,possono essere valutati in una forchetta similea quella individuata per le spire induttive. I co-sti di manutenzione, allo stato attuale della co-noscenza, risultano nettamente inferiori e glielementi di difficile quantificazione descritti inprecedenza appaiono in questo caso decisa-mente ridimensionati: 1. il tempo che intercorre tra l’avvenimento del

guasto e la sua individuazione da parte delmanutentore rimane un elemento variabile;

Figura 10 - L’anda-mento dei piani se-maforici in funzionedell’andamento deiflussi (FOnTe – Ro-ma Servizi Mobilitàs.r.l.)

Figura 9 - Individuazio-ne dell’intersezione sul-la rete. via del Fosso diSanta Maura è l’ele-mento finale, intra GRAdel lungo corridoio diviale della Sorbona checollega direttamentel’Università di Tor ver-gata, il policlinico e laA1 tramite lo svincolodi Torrenova; viale diTorre Maura è partefondamentale dell’assedi viale Bruno pelizzivia dei Romanisti, col-legando direttamenteCinecittà est a vialepalmiro Togliatti.

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2. il tempo che intercorre tra l’individuazionedel guasto e la sua riparazione si riduce invirtù del fatto che non è necessario un inter-vento sulla carreggiata;

3. ne consegue che, la cantierizzazione, con irelativi costi sostenuti dagli utenti in terminidi perditempo e sicurezza non costituisceun elemento determinante.

n I benefici per gli utentipremesso che, la modifica della regolazioneper l’intersezione oggetto di studio è in corsod’opera, i risultati stimati da modello relativi allaimplementazione della regolazione dinamicahanno mostrato un miglioramento complessivo

del Livello di Servizio del nodo, con una dimi-

nuzione media del tempo speso in attraversa-

mento pari all’8%: dalla figura emerge, in parti-

colare, come le principali riduzioni di ritardo al

nodo siano nella fascia compresa tra le 7:30 e

le 14:30, assottigliandosi drasticamente nella

fascia serale.

dalle valutazioni al momento disponibili quindi,

la stima del beneficio in termini economici risul-

ta pari a circa 280.000 euro.

d’altro lato le considerazioni emerse preceden-

temente riguardo alla difficoltà di valutazione e

quantificazione dei benefici valgono anche in

questo caso (fig. 13).

Figura 12 - posizionedei sensori video incorrispondenza dei

quattro rami dell’inter-sezione

Figura 11 - esempiodi immagine con in

evidenza il riquadroverde che svolge la

funzione di “spira vir-tuale”

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CONCLUSIONIIl tema della manutenzione della sensoristicaper gli impianti semaforici è caratterizzato danumerosi elementi, che portano ad un elevatogrado di complessità: la numerosità dei sistemidi rilievo disponibili, le variabili di costo per l’ac-quisto e la manutenzione, l’affidabilità di ogni si-stema anche in considerazione dell’ “ambiente”in cui viene inserito, i fattori di disturbo indottidall’ambiente stesso, le diverse funzioni che talisistemi possono svolgere secondo l’articolazio-ne del diagramma di fase, etc.

I due casi di studio analizzati sopra, hannomesso in evidenza alcune importanti differenzetra i diversi sistemi di rilevazione, sintetizzatenel diagramma di figura 14:• mentre i costi di istallazione rientrano nel

medesimo intervallo, a parità di configura-zione geometrico-funzionale dell’intersezio-ne, quelli di manutenzione, allo stato attualedella conoscenza ed esperienza, mostranosensibili differenze in termini economici edoperativi. La spira induttiva, essendo “affo-gata” nell’asfalto è maggiormente soggetta

Figura 13 - variazionedei tempi di ritardo delnodo per i quattroapprocci e per il nodonel suo complesso(FOnTe – RomaServizi Mobilità s.r.l.)

Figura 14 -Caratteristiche dei duesistemi di rilevazioneanalizzati a confronto

roma

ORdIne deGLI InGeGneRI deLLA pROvInCIA dI ROMA

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a problemi e guasti, la procedura di ripara-zione è più articolata e gli impatti della can-tierizzazione sono elevati;

• i frequenti guasti e i tempi di riparazionepiuttosto lunghi delle spire induttive, deter-minano un abbassamento della efficaciadel sistema di rilevazione nel suo comples-so;

• gli effetti dei due sistemi sulla regolazionepresentano d’altro lato caratteristiche moltodiverse tra di loro. A parità di costo, il siste-ma delle spire induttive permette sia la re-golazione di micro che quella di macro,avendo la possibilità di posizionare i rileva-tori anche a grande distanza dall’approc-cio. Il sistema video garantisce una visualedi circa 30 m: può essere prevista una dop-pia telecamera (una per la micro regolazio-ne e una per la macro) a fronte di un neces-sario aumento dei costi di installazione emanutenzione;

• il limite indotto dalle considerazioni di cuisopra, porta a benefici sui flussi di traffico,che per la regolazione a “piani” risulta dimisura inferiore, seppure assolutamente im-portanti rispetto ai costi da sostenere per laloro installazione e manutenzione.

In linea generale, la grande difficoltà, che ac-comuna i progetti sulla regolazione semaforica,è però la mancanza di campagne di monito-raggio sistematiche e la valutazione di costirealmente sostenuti per il singolo progetto, siache si tratti di una o più intersezioni.Questa assenza porta a una difficoltà oggettivanella valutazione della bontà di una regolazio-

ne, della opportunità di una regolazione attua-ta, nella scelta del tipo di regolazione e di con-seguenza della tecnologia e dell’architetturadel sistema di rilevazione.Il modesto contributo, fornito dalle analisi qui ri-portate, mette in evidenza come i benefici in-dotti sul traffico siano in tutti casi superiori di unordine di grandezza rispetto a quello dei costisostenuti per il sistema di rilevazione. e questadovrebbe costituire un primo elemento di anali-si per stimolare l’approfondimento delle vocipiù difficilmente quantificabili, modificandol’approccio culturale verso una sistematica va-lutazione ex-ante ed un confronto ex-post per iprogetti di regolazione.da qui, sarà possibile affrontare secondo unabase dati quantitativa la scelta, in sede di pro-gettazione, del sensore più appropriato, secon-do un approccio di sistema, che tenga contodei costi di realizzazione e manutenzione (allaluce di una serie storica) e dei benefici indottisul deflusso veicolare dal tipo di regolazionesemaforica che si vuole attuare (con valutazionida modello).

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note1 il pedone preme il pulsante tipicamente posto

sul palo e “chiama” una fase dedicata all’attra-versamento. Questa regolazione è tipica degliattraversamenti pedonali semaforizzati ma tal-volta è inserita in un contesto più complesso diregolazione viaria laddove l’intersezione è lo-calizzata in aree periurbane con grossi volumidi traffico veicolare e minor traffico pedonale.