Politecnico di Milano Facolt di Ingegneria Industriale Valutazione

Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria Industriale Valutazione di emissioni e consumi in corrispondenza di intersezione a rotatoria. Confronto con il caso dell’impianto semaforico. Tesi di laurea di: Andrea Olivieri Tutor universitario: Prof. Ing. Stefano Consonni Tutor aziendale: Ing. Stefano Sbardella (Comune di Brescia)

Indice § Organizzazione § Background § Obiettivi e motivazioni § Nozioni teoriche § Metodo § I modelli delle intersezioni § Risultati § Conclusioni

Organizzazione Marzo-Maggio 2004 • Master’s thesis planning report presso Chalmers University in Svezia (Esperienza Erasmus) Giugno-Luglio 2004 • Modellizzazione dell’intersezione bresciana presso Ufficio Sviluppo Piano Urbano del Traffico, Comune di Brescia Settembre 2004 • Modellizzazione dell’intersezione piacentina presso Ufficio Traffico del Comune di Piacenza • Valutazione di emissione e consumi

Background PRIMA…… ……………. DOPO - Moderazione della velocità - Messa in sicurezza dell’intersezione - Fluidificazione del traffico - Riduzione di emissioni e consumi

Background: il caso bresciano Fino al 1999 Giugno 2004 2000 -2004

Background: il caso piacentino Barriera Genova: rotatoria prevista per il 2005 Barriera Genova attuale

Obiettivi • Valutare gli effetti ambientali derivanti dagli interventi di sistemazione delle intersezioni bresciana e piacentina Calcolare come variano emissioni inquinanti e consumi di carburante passando dal semaforo alla rotatoria

Motivazioni Crescente insostenibilità del trasporto stradale Fornire un supporto quantitativo alle scelte di investimento in merito agli effetti ambientali • Sviluppare una metodologia per la stima di emissioni e consumi

La microsimulazione

Emissioni e consumi nei veicoli Quali variabili influenzano emissioni e consumi? - caratteristiche costruttive - stato della meccanica - condizioni ambiente esterno - condizioni operative: parametri cinematici del moto del veicolo (velocità e accelerazione)

Metodo Raccolta dati sull’intersezione semaforizzata Raccolta dati geometrici sulla nuova rotatoria Sviluppo del modello di microsimulazione: -costruzione della rete -Assegnazione della domanda -Calibrazione -Validazione Registrazione di tempi di percorrenza e code Registrazione di emissioni e consumi (semaforo) Variazione di code e tempi di percorrenza Registrazione di tempi di percorrenza e code Variazione di emissioni e consumi Registrazione di emissioni e consumi (rotatoria)

I modelli delle intersezioni: output grafico

Barriera Genova a Piacenza: schema semaforico attuale

Barriera Genova a Piacenza: schema semaforico “variante b”

Tempi di percorrenza a confronto – il caso bresciano

Tempi di percorrenza a confronto – il caso piacentino

Metodo: aggiornamento del parco veicolare Hp 1) Dal 1999 al 2004 non c’è stato incremento del parco bresciano Hp 2) Le auto non catalizzate al 1999 avevano una vita residua di 10 anni Hp 3) Ogni anno viene immatricolato il 7% del parco bresciano Hp 4) 50% benzina e 50% diesel per le immatricolazioni nel periodo 1999 -2004

Metodo: sviluppo delle mappe di emissione Dati ricavati dalle prove su banco a rulli effettuate dal DENE nel 2000 Mappa di emissione sviluppata in Excel

Risultati – il caso bresciano doppia rotatoria, sostituita al semaforo, apporta i seguenti benefici: • la § diminuzione del 24% delle emissioni di CO § diminuzione del 26% delle emissioni di CO 2 § diminuzione del 20% delle emissioni di HC § diminuzione del 33% delle emissioni di NOx § diminuzione del 48% delle emissioni di PM § § diminuzione del 28% delle emissioni inquinanti complessive diminuzione del 25% dei consumi di carburante

Risultati – il caso piacentino • Il semaforo “variante b”, sostituito al semaforo attuale, apporta i seguenti benefici: § diminuzione del 18% delle emissioni di CO 2 § diminuzione del 26% delle emissioni di HC § diminuzione del 14% delle emissioni di NOx § diminuzione del 15% delle emissioni di PM § § diminuzione del 18% delle emissioni inquinanti complessive diminuzione del 18% dei consumi di carburante

Risultati – il caso piacentino • la rotatoria, sostituita al semaforo “variante b”, apporta i seguenti benefici: § diminuzione del 17% delle emissioni di CO § diminuzione del 16% delle emissioni di CO 2 § diminuzione del 20% delle emissioni di HC § diminuzione del 14% delle emissioni di NOx § diminuzione del 21% delle emissioni di PM § § diminuzione del 16% delle emissioni inquinanti complessive diminuzione del 16% dei consumi di carburante

Conclusioni q La rotatoria, rispetto al semaforo, determina un decremento di emissioni e di consumi (il decremento è amplificato se essa risolve la congestione presente con il semaforo) q La rotatoria determina un decremento percentuale di PM particolarmente elevato. q Notevoli miglioramenti ambientali derivano dalla sola ottimizzazione dello schema semaforico.

Grazie!