Academic literature on the topic 'SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE'

2009/2010
L'obiettivo del percorso di studio è quello di valutare i sistemi di trasporto a fune.Si è voluto introdurre il concetto di transit funiviario analizzando i diversi sistemi di trasporto offrendo una classificazione delle installazioni funiviarie con l'obiettivo di redigere un capitolo per il TCQSM su tale tema. Si è voluto provare ad applicare i concetti dei livelli di servizio (L.O.S.) contenuti nel HCM alle installazioni funiviarie. E' stato condotto un primo approccio tramite due campagne di interviste sui tempi di attesa e di viaggio su due installazione cabinoviarie a Siusi (BZ) ed Alleghe (BL). In queste indagini sono state distribuiti all’utenza questionari composti da domande relative ai tempi di attesa ed ai tempi di percorrenza con metodo di valutazione numerica da 1 a 10. E’ risultato evidente che quanto proposto dal TCQSM per i transit tradizionali non è direttamente applicabile al campo funiviario. Si sono dunque presentati dei L.O.S. appositamente calibrati. Da un'analisi dei dati osservati e da successive ricerche bibliografiche (studi condotti sul comportamento degli utenti nel trasporto ascensoristico facilmente assimilabile al trasporto funiviario) a supporto di quanto desunto, si è concluso che nel trasporto funiviario ciò che incide maggiormente nella valutazione dell'utente è il tempo di attesa. Si è dunque deciso di non approfondire ulteriormente l'analisi della valutazione del tempo di percorrenza. Allo scopo di validare le succitate indagini è stato condotto uno studio sul campo in merito alla formazione di code con interviste incentrate sulla valutazione dei tempi d'attesa presso il comprensorio dello Zoncolan (UD). In questo caso sono stati osservati i plotoni di sciatori in avvicinamento ad un impianto seggioviario. Sono stati cronometrati i tempi di attesa di utenti campione i quali, in corrispondenza del cancelletto d'imbarco, sono stati intervistati sul loro tempo di attesa percepito e sulla loro valutazione a riguardo. Sono state offerte tre diverse soluzioni verbali e non numeriche. Nello specifico l'intervistato ha potuto scegliere tra: indifferente, accettabile o inaccettabile. Come ulteriore fase di analisi si sono confrontati i due metodi in modo da ottenere una relazione sia numerica che verbale per l'attributo qualitativo dei diversi L.O.S. proposti. Per offrire un'applicazione pratica allo studio condotto si è applicato quanto osservato ad un comprensorio sciistico inteso come rete di transit funiviari. Tramite l'osservazione continuativa via WEB-CAM e l'analisi dei dati sui passaggi e relativi titoli di viaggio elettronici per le due stagioni invernali 2008/2009 e 2009/2010 del comprensorio del Cimone (MO), siamo stati in grado di valutare i flussi sugli archi della rete e la formazione delle code. Si sono introdotti due indici di valutazione: l’indice di utilizzo (iu) in funzione delle portate orarie osservate e di progetto nonchè l’indice di sostituzione (is) in funzione della vita residua delle installazioni (DM 23/85) e dei L.O.S. assegnati. Gli indici is e iu producono una valutazione sullo stato di fatto della rete funiviaria in base ad una graduatoria di sostituzione degli impianti per meglio pianificare gli investimenti di una stazione valutando aspetti tecnici, normativi oltre che di percezione del servizio da parte dell'utenza centrando l’obiettivo che ci si era preposti nella fase iniziale del percorso di studio.
XXIII Ciclo
1980

2009/2010
Nel presente lavoro di dottorato si presentano i risultati di un’attività di ricerca che ha riguardato lo studio sperimentale di elementi tralicciati misti acciaio-calcestruzzo di nuova concezione, appositamente pensati per un utilizzo sismico. Il sistema costruttivo analizzato consente infatti la realizzazione di una struttura parzialmente prefabbricata ad ossatura portante intelaiata, atta ad assorbire sia i carichi verticali che quelli orizzontali con le stesse prerogative di quelli misti o in calcestruzzo armato. Particolarmente importante per il funzionamento d’insieme risulta il comportamento del nodo trave colonna e della trave in prima e seconda fase. Nel lavoro si riportano i risultati sperimentali ottenuti su questi elementi, assieme all’interpretazione dei risultati utili ai fini applicativi ed applicabili anche ad altre tipologie. Nel presente lavoro vengono inoltre analizzati i primi risultati di una prova sperimentale sul comportamento a taglio di un nodo esterno trave-colonna per sistemi reticolari misti. Obiettivo principale è quello di cogliere i diversi contributi forniti dal calcestruzzo e dall’acciaio per capire come il taglio viene assorbito dalla struttura all’interno del nodo. Noti i risultati delle prove espresse attraverso le curve sperimentali si è proceduto con la discretizzazione dei provini mediante codice agli elementi finiti Abaqus al fine di trovare una congruenza fra i risultati sperimentali e numerici e procedere con lo studio della risposta degli elementi alle diverse sollecitazioni. Lo studio ha evidenziato una buona duttilità del sistema, anche se si sono riscontrate carenze di armatura a taglio in prossimità del nodo che hanno comportato un prematuro collasso. In questo contributo si descrive in particolare la messa a punto del programma sperimentale in termini di caratteristiche del campione esaminato, viene presentata una panoramica della risposta strutturale, i modelli numerici per l’analisi e la verifica del funzionamento delle diverse componenti meccaniche del nodo con particolare interesse nell’individuazione di criteri di progettazione e di calcolo del comportamento a taglio in condizioni sismiche.
XXIII Ciclo
1980

2008/2009
Il lavoro rappresenta una rielaborazione dell’esperienza maturata nel corso di una ormai ultradecennale attività, svolta prevalentemente nel campo dei controlli sugli impianti di trasporto persone, dal particolare punto di vista del fenomeno acustico. Al fine di inquadrare la trattazione in un contesto organico, sono stati analizzati i sistemi di trasporto persone non convenzionale, dove con il termine di trasporti non convenzionali si intendono qui tutti quei sistemi di trasporto che presentino delle particolarità o elementi innovativi dal punto di vista dell’infrastruttura, del sistema di movimentazione, della tipologia dei veicoli. Nella prima parte della tesi viene data una descrizione dei vari sistemi di trasporto non convenzionale proponendo una classificazione basata sulle loro specifiche caratteristiche. A seguire sono stati presentati gli elementi base di acustica mettendo in risalto il fenomeno della percezione sonora. Nella parte centrale del lavoro viene presenta una panoramica di situazioni che provocano emissione acustica nelle sue più svariate forme. Attraverso tutta una serie di esempi vengono illustrate varie cause di rumorosità e le loro forme di propagazione; si è cercato di impostare l’esposizione avvalendosi di concetti intuitivi, basati su manifestazioni direttamente osservabili. Il fenomeno della rumorosità è stato trattato sia dal punto di vista del fenomeno fisico che lo provoca, sia prendendo spunto da componenti singoli o in gruppo contraddistinti da un’emissione acustica caratterizzante. Contestualmente vengono fornite linee guida per affrontare i vari problemi legati alla rumorosità, tenendo in debita considerazione i principali enti oggetto dell’emissione acustica ovvero l’ambiente, gli utenti del trasporto piuttosto che il personale addetto alla conduzione e/o manutenzione dell’impianto. Nella sezione sperimentale della tesi vengono presentate una serie di rilievi fonometrici, scelti tra i più significativi, tra i svariati che sono stati portati a termine nel corso della ricerca. Le misure fonometriche non sono state condotte seguendo rigidamente la cospicua normativa, sia di legge che volontaria, disponibile; scopo delle misure infatti non era tanto quello di valutare gli effetti dell’emissione acustica nell’ambiente – attività questa di competenza degli esperti in acustica – ma piuttosto quella di rilevare le singole fonti di rumorosità che possono nascondersi nella complessità dell’impianto, e di proporre di conseguenza degli interventi mirati e finalizzati alla riduzione della rumorosità complessiva. E’ stata condotta al riguardo una sperimentazione su di un impianto funicolare; tale esperienza è stata condotta in prima persona dallo scrivente in tutte le sue fasi comprendenti le misure fonometriche preliminari, la progettazione dei componenti, la realizzazione degli stessi, la messa in opera delle parti sull’impianto e le misure fonometriche conclusive per la verifica dell’intervento. Nella parte finale della tesi viene data una breve descrizione di alcuni impianti di trasporto persone non convenzionale particolarmente interessanti, su alcuni dei quali sono state eseguite anche misure fonometriche. Infine viene riportato un elenco, alquanto completo, di quello che è il quadro normativo nazionale in materia di acustica, sia per quanto riguarda le disposizioni di legge, di carattere cogente, che per quanto concerne la normativa volontaria, fornendo così al lettore una utile guida per eventuali spunti di approfondimento.
XXII Ciclo
1970

2008/2009
L’obiettivo dello studio è stata la valutazione del comportamento di elementi strutturali in muratura sottoposti a sollecitazioni di taglio e compressione, sia attraverso prove sperimentali, che mediante analisi numerica: in particolare, nell’ambito della modellazione agli elementi finiti è stato valutato l’utilizzo di legami costitutivi di danno e plasticità per descrivere il comportamento non lineare della muratura. L’approccio utilizzato nelle analisi numeriche proposte è la macromodellazione, dove il materiale è rappresentato da un continuo omogeneo, le cui proprietà meccaniche globali sono dedotte dai risultati di prove su elementi rappresentativi della muratura. A partire dai risultati sperimentali su pannelli sollecitati a taglio e compressione ottenuti negli anni ’80 allo Swiss Federal Institute of Technology (Ganz e Thürlimann) e da quelli su fascia di piano nel biennio 2007-2008 presso l’Università degli Studi di Trieste, è stata inizialmente verificata la possibilità di impiego di un modello di danno e plasticità isotropo (Lubliner et. al 1989, Lee & Fenves 1998) per determinare la risposta di elementi strutturali sottoposti a carico monotono e ciclico. Quindi sono state valutate le ragioni della differenza tra i risultati delle prove sperimentali e quelli delle analisi numeriche, evidenziando sia le difficoltà costruttive, sia quelle derivanti dalla descrizione matematica del comportamento del materiale. E’ stato inoltre proposto lo sviluppo di alcune parti del modello isotropo verso una formulazione ortotropa, sulla base di un legame costitutivo anisotropo (Voyiadjis et al. 2007), prestando particolare attenzione ai parametri non lineari di modello, nello specifico l’angolo di dilatanza.
XXII Ciclo
1982

2013/2014
Gli impianti funiviari sono soggetti alle normative italiane ed europee (PTS Prescrizioni Tecniche Speciali e Normativa Europea) che regolano il funzionamento dell’infrastruttura, sovrastruttura e delle componenti di sicurezza. Il rispetto dei limiti imposti sono determinanti per la sicurezza dell’impianto stesso e delle persone coinvolte. Non tutti questi parametri però, sono controllati durante le periodiche prove di collaudo, nonostante essi siano decisivi per la sicurezza. Si pensi ad esempio alla valutazione dell’entità delle oscillazioni trasversali e longitudinali al senso di marcia, fenomeno che ha causato l’incidente avvenuto su una seggiovia dell’Appennino toscano (gennaio 2015), dove, a causa di un’interruzione di corrente, l’arresto dell’impianto ha innescato un moto oscillatorio tale da far sobbalzare e precipitare alcuni sciatori. La strumentazione satellitare permetterebbe di conoscere la posizione assoluta dell’oggetto monitorato e se integrate da sensori inerziali, di conoscerne anche l’assetto. A partire da queste considerazioni, sono state analizzate delle metodologie innovative GNSS (Global Navigation Satellite System) e GPS/INS (INertial System), applicate in un settore particolare, quale quello dei trasporti speciali aerei, al fine di caratterizzare in maniera più completa il comportamento dinamico di un veicolo in condizioni critiche (ad esempio a seguito di brusche frenate) e farne un confronto con la normativa vigente. Le componenti hardware del dispositivo GNSS/INS sono state montate all’interno di un contenitore rigido, per facilitarne il trasporto, l’ancoraggio alla seggiola o cabina e per accelerare la fase di rilievo con la Stazione Totale per l’inserimento dei parametri di installazione nel software di elaborazione dati, Applanix POS PAC LV. E’stato quindi implementato un programma ad hoc in ambiente Matlab, per la gestione dei dati, in particolare: per la sincronizzazione fra i vari dispositivi, per la rotostraslazione dei sistemi di riferimento, per l’interpolazione dei dati, per il filtraggio e l’estrazione automatica alcuni particolari eventi. Dai risultati ottenuti è stata dimostrata l’adeguatezza di queste tecniche innovative, con le quali è stato possibile determinare il comportamento dinamico del veicolo, in termini di posizione assoluta (con precisione centimetrica), velocità ed accelerazione effettiva del veicolo (i valori di velocità ed accelerazione visibili sul pulpito di comando della stazione motrice sono riferiti all’argano di trazione e non corrispondono sempre con quelli del veicolo). Implementando le funzioni del programma sviluppato in ambiente Matlab ed ottimizzando alcune procedure,le tecniche GNSS in modalità cinematica interferenziale alle doppie differenze finite e GPS/INS, potrebbero completare le attuali prove di collaudo degli impianti funiviari.
XXVII Ciclo
1985

2008/2009
Gli OBS (Ocean Bottom Seismometer) sono ampiamente utilizzati negli studi sismici crostali attraverso l’utilizzo delle registrazioni di onde rifratte e riflesse a grande offset (Wide Angle Reflection/Refraction, WAR/R). L'analisi di questi dati comporta, solitamente, l'impiego di modellistica diretta e/o inversa al fine di giungere alle velocità dei singoli strati e alle profondità delle interfacce. In questa tesi, invece, si presenta un approccio diverso che prevede: 1) costruzione di modelli di velocità dall’analisi dei segnali rifratti; 2) elaborazione dei dati OBS al fine di ottenere immagini sismiche a riflessione. In particolare, gli OBS e gli scoppi sono stati riportati ad uno stesso datum (superficie del mare), utilizzando il Wave Equation Datuming (WED). Dopo il WED è stato possibile applicare l'elaborazione tipica della sismica a riflessione. I profili OBS analizzati sono stati acquisiti nell'area dell'Arco Ellenico e, i risultati ottenuti, hanno permesso di riconoscere le strutture geologiche principali e i meccanismi dell’evoluzione tettonica. L'utilizzo del WED ha migliorato la risoluzione delle sezioni finali rispetto a quanto ottenibile con le correzioni statiche classiche. Per confronto è stata applicata la metodologia WED anche a dati simici ad alta risoluzione a terra, risolvendo problemi di correzioni statiche e di strutturazioni tettoniche apparenti nell'area della Bassa Pianura Friulana.
XXII Ciclo
1979

2008/2009
La predizione del rischio di frattura costituisce un elemento di estremo interesse in ambito clinico quale supporto dei processi diagnostici, di prognosi e di cura; attualmente la valutazione è basata su inferenze statistiche rispetto al contenuto minerale del tessuto osseo in siti specifici a mezzo di speciali immagini radiografiche, realizzandosi valutazioni caratterizzate da un consistente margine di incertezza. Un significativo miglioramento è ragionevole pensare possa derivare dall'uso di modelli numerici tridimensionali subject specific che, fondandosi su immagini diagnostiche, riescano a cogliere le peculiarità morfologiche e costitutive di ogni singolo caso. Ad oggi è stata sviluppata una metodologia di modellazione basata sul Metodo degli Elementi Finiti (FEM) che si è dimostrata precisa nel replicare misure sperimentali su segmenti ossei in vitro; la procedura si basa sulla precisa definizione topologica della superficie dell'osso, e risulta per questo estremamente laboriosa e significativamente impegnativa sia in termini di tempo che di competenze specializzate necessarie; questo fatto ne limita l’uso nella pratica clinica a causa della difficile applicazione su larga scala in tempi contenuti. Scopo della tesi era l’esplorazione di un approccio di modellazione alternativo, in grado di conservare i requisiti di robustezza, accuratezza e generalità della procedura FEM, ma in grado di aumentare il grado di automazione del processo di studio. L’indagine si è concentrata su implementazioni innovative del Metodo delle Celle (CM), un metodo numerico basato sulla formulazione discreta diretta delle equazioni dei campi fisici adatto a studiare sistemi non omogenei e di complessa geometria. Il rifiuto dell'ipotesi di continuo alla base del CM lo rendeva a priori filosoficamente concorde con la natura della sorgente di informazione (le immagini diagnostiche) su cui la procedura di modellazione automatizzata si sarebbe dovuta basare. L'elaborato esplora alcune ipotesi fondate su implementazioni numeriche innovative derivate del Metodo delle Celle: sono stati sviluppati, nella loro impostazione formale e implementativa, tre differenti approcci meshless del CM, approcci nei quali la soluzione viene calcolata in punti tra i quali non è richiesta la definizione di una connettività a livello globale. I tre metodi, accomunati dalla scrittura di un'equazione di bilancio scritta su un area tributaria di nodo definita localmente, sono stati valutati nella prospettiva applicativa del problema di riferimento. Uno di questi approcci, basato sulla creazione di un complesso locale di celle primali, si è dimostrato adatto ad essere applicato nella creazione di modelli numerici automaticamente costruiti sui dataset di immagini diagnostiche. Questa metodologia, denominata Meshless Cell Method (MCM), è stata valutata nella sua applicabilità replicando delle misure sperimentali di deformazione su un esemplare di femore in vitro. La buona capacità di predire i valori sperimentali, malgrado la ridotta risoluzione delle immagini diagnostiche di partenza, ne ha giustificato un più solido e ampio processo di validazione: misure sperimentali di deformazione in vitro in 15 differenti siti anatomici di 8 esemplari di femore in 6 distinte configurazioni hanno costituito l'elemento di confronto rispetto a cui sono state valutate le predizioni dei corrispondenti modelli MCM; ulteriore elemento di valutazione comparativa è stato offerto dalle predizioni di modelli FEM replicanti le stesse prove sperimentali. L'analisi ha evidenziato la buona capacità dei modelli MCM di identificare la realtà sperimentale: il coefficiente di correlazione, i parametri della retta di regressione e gli scarti medio e massimo rispetto alle misure sperimentali si sono dimostrati paragonabili a quanto realizzato dai modelli FEM. Lo studio ha individuato dunque un processo di modellazione numerica di segmenti ossei caratterizzato da un elevato grado di automaticità: il modello numerico viene costruito direttamente sul dataset CT in maniera indipendente dallo specifico segmento osseo rappresentato; la procedura non richiede alcuna manipolazione e si è dimostrato poter ottenere accuratezze nella replicazione delle misure sperimentali in vitro assolutamente concordi con quelle della procedura FEM di riferimento. Il lavoro si colloca nel contesto dell’attività di ricerca del Laboratorio di Tecnologia Medica dell’Istituto Ortopedico Rizzoli di Bologna, struttura presso cui lo studio è stato condotto.
XXII Ciclo
1977

2008/2009
An efficient train operation is a primary success factor for all infrastructure managers, since it allows operating a higher number of trains without significant infrastructure investments. As known, a trade-off exists between capacity and punctuality, forcing planners to find an equilibrium allowing the highest number of slots to be operated with satisfying punctuality indicators. This is particularly challenging in nodes, where the combination of different stochastic parameters on various lines and for different trains dramatically increases modelling tasks. In the last years, railway simulators have become a very powerful instrument to support the different steps of the planning process: from the layout design to capacity investigations and offer model validations. More recently, the possibility of an automatic import of infrastructure layouts and timetables widened the application spectrum of micro-simulators to large nodes and to more detailed stochastic stability evaluations. Stochastic micro-simulators can reproduce most processes involved in rail traffic and comprehend not only its deterministic aspects, but also human factors. This is particularly relevant in order to simulate traffic under realistic conditions, considering variability at border, various driving styles and stop times. All these parameters have to be calibrated using real-world collected data for single trains or train families, considering their different behaviour in the network and at its border. Since a perfect representation of all stochastic and deterministic parameters involved in rail traffic is not possible, a calibrated model must be validated to evaluate its precision before using it in practice. Calibration has been tested on the Palermo - Punta Raisi single-track line, on the Trieste - Venice double-track line and in the node of Turin. The model is first used to forecast reliability of the operations after infrastructure and timetable changes. Results have been compared ex-post with real traffic data, showing remarkable reliability. An approach is then presented, in which stochastic micro-simulation is used to represent the relationship between robustness, capacity and a number of other important factors, such as traffic variability or running time supplements. The approach can be used to estimate the buffer times, and the running time supplements to obtain a given reliability level. First, micro simulation with its advantages and weaknesses is presented; then, after a presentation of the most common reliability measures, the a new indicator is explained. Third, calibration, validation and application of the case studies is described; in the last part, an approach to evaluate the trade-off between different parameters is presented.
La domanda di trasporto collettivo, in particolare ferroviario, è fortemente cresciuta nelle grandi aree urbane anche per effetto di specifici strumenti pianificatori volti a favorire l’utilizzo di alternative sostenibili sotto il profilo ambientale, nel rispetto della configurazione del territorio. La conseguente saturazione dei nodi e delle linee e la contemporanea necessità di aumentare la regolarità del servizio offerto impongono ai gestori un deciso aumento nella precisione della pianificazione dell'esercizio. Come è noto, esiste un trade-off tra capacità e regolarità dei servizi ferroviari, che obbliga i pianificatori a trovare un equilibrio, massimizzando il numero di treni e garantendo nel contempo un soddisfacente livello di regolarità. Il mantenimento di tale equilibrio risulta particolarmente complesso nei nodi, dove la combinazione di fenomeni stocastici in numerose linee e per diversi servizi aumenta notevolmente le difficoltà di modellizzazione della circolazione reale. Negli ultimi anni, gli strumenti di microsimulazione della circolazione ferroviaria sono divenuti uno strumento potente a supporto delle diverse fasi di pianificazione, dalla progettazione funzionale dell’infrastruttura alle stime di capacità e alla validazione degli orari. Più recentemente, la possibilità di ottenere l'importazione automatica del modello infrastrutturale e degli orari ha ampliato lo spettro di applicazione della microsimulazione ai nodi complessi ed alle valutazioni ex-ante della stabilità degli orari. La microsimulazione consente di riprodurre la gran parte dei processi coinvolti nella circolazione ferroviaria, comprendendo non solo i suoi aspetti deterministici, ma anche il fattore umano. Ciò risulta particolarmente importante al fine di simulare la circolazione in condizioni reali, considerando i ritardi in ingresso nell’area di simulazione, i diversi stili di guida e la variabilità dei tempi di fermata nelle stazioni. Tali parametri necessitano tuttavia di un’adeguata calibrazione mediante dati reali per singoli servizi o famiglie di treni, considerando le diversità di comportamento all’interno della rete simulata ed al cordone. Dato che non è possibile una rappresentazione perfetta di tutti i parametri stocastici e deterministici che definiscono la circolazione ferroviaria, un modello calibrato deve essere validato per valutarne la precisione, prima di venire utilizzato in pratica. La calibrazione è stata testata sulla linea a semplice binario Palermo-Punta Raisi, sulla Venezia - Trieste, a doppio binario e nel nodo di Torino. In primis, il modello è stato utilizzato per la stima ex-ante della regolarità in seguito a modifiche infrastrutturali e di orario. Dopo l’attivazione dei provvedimenti simulati, i dati della circolazione reale sono stati confrontati con quelli simulati, dimostrando la notevole attendibilità della stima. E’ stata quindi sviluppata una metodologia, in cui la microsimulazione viene utilizzata per rappresentare la relazione tra capacità, regolarità dei servizi ed una serie di altri fattori, quali ad esempio gli allungamenti sul tempo di percorrenza e i fenomeni stocastici. L’approccio può essere utilizzato per la stima delle riserve e degli allungamenti da inserire nell’orario per ottenere una data regolarità. La tesi muove dalla presentazione della microsimulazione, delle sue potenzialità e dei suoi limiti; quindi, dopo la descrizione delle principali misure di regolarità, viene introdotto un nuovo indicatore. Seguono la presentazione delle metodologie di calibrazione e validazione di un modello di microsimulazione e la loro applicazione ai casi di studio. Viene infine presentata la metodologia per la stima coordinata di regolarità e capacità, le cui potenzialità sono illustrate nei casi di studio.
XXII Ciclo
1982

2011/2012
L’argomento trattato nella ricerca verte sul tema della modellazione del legame fra incidentalità stradale e caratteristiche dell’infrastruttura. L’attività di ricerca ha puntato allo sviluppo, nel contesto italiano, di un modello analitico per la previsione del livello di incidentalità atteso su tronchi omogenei di strade extraurbane, legandolo a indicatori delle caratteristiche geometriche, ambientali e di traffico di tali tronchi. Inizialmente sono stati passati in rassegna i principali modelli di previsione proposti a livello internazionale, tra cui la prima versione dell’Highway Safety Manual (HSM). Parallelamente si è analizzato il software IHSDM, con particolare attenzione al modulo CPM (Crash Prediction Module). Si è quindi cercato di testare l’applicabilità al contesto italiano di tale modulo, studiando l’incidentalità di due tronchi stradali della rete regionale del Friuli Venezia Giulia. Il test ha messo in evidenza i limiti di trasferibilità del modello statunitense alla realtà italiana. L’analisi della letteratura esistente ha permesso di individuare i principali aspetti da considerare nell’elaborazione di un modello previsionale dell’incidentalità (tecniche di regressione, approcci metodologici, distribuzione di probabilità, forme funzionali, variabili esplicative, indicatori di bontà del modello). Una volta verificata la disponibilità di dati nella realtà italiana e accertata la possibilità di utilizzare gli stessi, sono state definite le procedure per la scelta del campione. In un primo tempo si è testata la metodologia individuata su un campione di dati di dimensioni limitate (circa 20 tronchi stradali in ambito extraurbano), ricercando eventuali relazioni fra il fenomeno accidentogeno, l’entità dei flussi veicolari e alcuni parametri geometrici caratteristici del singolo tronco stradale. Per questo studio preliminare il campione è stato suddiviso in tronchi omogenei sulla base del solo andamento planimetrico. Per l’implementazione del modello è stata utilizzata la tecnica delle regressioni lineari generalizzate, adottando come distribuzione statistica della variabile indipendente quella di Poisson. Il test è stata l’occasione per l’approfondimento degli strumenti software da utilizzare per la modellazione statistica. Dal momento che tale test ha fornito risultati confortanti, nel prosieguo dell’attività la ricerca è stata portata avanti secondo le stesse modalità, ponendosi come obbiettivo un sostanzioso ampliamento del campione di studio. A tale scopo l’analisi è stata estesa alla regione Veneto, andando a reperire dati utili presso le varie Amministrazioni. Oltre a questo si è provveduto ad effettuare due campagne di monitoraggio del traffico (estiva ed invernale) sulla rete regionale (ex statale) del Friuli Venezia Giulia. Grazie alla concessione accordata da Friuli Venezia Giulia Strade S.p.A. e da diverse Amministrazioni Comunali, durante tali campagne (durate complessivamente 5 mesi) sono stati rilevati i flussi veicolari su circa 30 sezioni stradali. In questo modo si è potuto disporre di un campione di estensione complessiva pari a quasi 300 km di rete extraurbana. Su tale campione, suddiviso in tronchi omogenei sulla base del medesimo criterio adottato nello studio preliminare, si è tentato di mettere a punto un modello considerando svariati indici legati alla geometria dell’asse stradale, mediante la stessa tecnica di regressione adottata in precedenza. I risultati forniti dall’analisi si sono rivelati poco significativi. È stata quindi rivista integralmente la metodologia di suddivisione in tronchi omogenei, effettuando la messa a punto dei modelli su due diverse basi di dati. La prima ha considerato soli tronchi stradali di lunghezza pari ad un chilometro, mentre il secondo ha preso in considerazione tratti di lunghezza variabile (mediamente pari a circa 3 km). In entrambi i casi sono stati introdotti dei criteri di suddivisione dei tronchi (criteri di omogeneità) più rigorosi rispetto alla prima analisi, andando a considerare l’altimetria della strada e fattori di carattere ambientale. Contestualmente alla definizione di tali criteri è stata proposta l’applicazione di una metodologia statistica per la verifica sistematica ed oggettiva dell’omogeneità planimetrica della linea d’asse. L’analisi di regressione è stata effettuata assumendo una distribuzione statistica della variabile indipendente di tipo Binomiale Negativa, che rispetto alla distribuzione di Poisson presenta dei vantaggi nella modellazione dell’overdispersion. Le analisi statistiche hanno prodotto risultati di particolare interesse in termini applicativi. I modelli risultanti mostrano una buona correlazione tra le variabili individuate e il fenomeno accidentogeno. Inoltre grazie all’utilizzo di variabili esplicative di facile determinazione, essi risultano applicabili con facilità alla realtà italiana, proponendosi come strumenti di supporto all’analisi di sicurezza, sia nel caso di nuove infrastrutture stradali che in quello di strade esistenti. Combinando i risultati del modello con lo storico di incidentalità registrato è possibile produrre valutazioni più attendibili dell’incidentalità attesa caratteristica del tronco stradale, da cui una stima più rigorosa del beneficio derivante da un possibile intervento di adeguamento.
XXIV Ciclo
1983

2010/2011
The semi-distributed rainfall-runoff model, TOPOMODEL is applied to predict the ‎response of Monticano River basin to rain events. TOPMODEL is a topographic based ‎model in which the topographic index has an essential role. Topographic index is a ‎function of the Digital Elevation Model (DEM) resolution. ‎ The high resolution LiDAR data with 1-2 points per meter square, is used as ‎topographic data to generate DEMs, calculate the topographic index as well as extracting ‎the hydrological features. Due to significant effect of the DEM resolution on the ‎topographic index and hydrological features accuracy, different DEMs with 25 m, 50 m, ‎‎100 m and 200 m grid size are generated using LiDAR data. Comparing the density ‎function of topographic index with different resolutions indicate that by decreasing the ‎resolution there is a shift toward the higher values as well as increasing the topographic ‎constant λ from 7.36 for 25 m resolution to 10.32 corresponding to 200 m grid size.‎ TOPMODEL is applied to simulate the six events namely; 20-21 December 1997, 6-7 ‎November 2000, 10-12 August 2002, 21-23 January 2003 , 31 October-1November 2004 ‎and 22-26 December 2009. The model successfully simulates flood levels, with respect to ‎both their extent and to peak time.‎ The sensitivity analysis for scale parameter m and lateral transmissivity T0 shows that ‎the coefficient m affects much more than T0 on the hydrograph shape and peak value.‎ The effect of DEM resolution on the model results is examined. The model results are ‎different, but the differences are very small except for events 2003 and 2009. The results ‎of simulations based on 25 m grid size are very close to those of 50 m grid size, while the ‎simulated discharges using 100 m and 200 m grid size are overestimated.‎ The efficiency of the simulations are calculated for all events using different ‎topographic index distributions. The efficiency of model is in a range of 0.86 for event ‎‎2009 to 0.99 for event 2002. The high values of efficiency can be due to effect of accurate ‎topographic index distribution and hydrological features extracted from high resolution ‎topographic data.‎ The simulation based on DEM with 25 m resolution shows slightly higher efficiency ‎values. This means that generating higher resolution DEM with respect to suggested 50 m ‎grid size for TOPMODEL, may give a more accurate output as it is evident from this ‎study.‎
XXIV Ciclo
1980