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Il progetto “Monitoraggio Overload” su tratta con pese dinamiche

Nuovo sistema sperimentale di monitoraggio dinamico del peso dei mezzi pesanti nella tratta Cava de’ Tirreni-Salerno dell’Autostrada A3 in entrambe le direzioni

Monitoraggio del peso dei mezzi pesanti

Il progetto delle “pese dinamiche” è un progetto del Monitoraggio Overload su tratta che consiste nell’adozione sistematica delle pese dinamiche dei mezzi in movimento che circolano sulle infrastrutture esistenti, al fine di verificare che il traffico in transito sia costituito da veicoli aventi un peso non superiore ad un limite prestabilito (si veda “Strade & Autostrade” n° 148 Luglio/Agosto 2021 a pag. 174 con https://www.stradeeautostrade.it/traffico-mobilita/la-prima-piazzola-di-sosta-illuminata-con-tecnologia-guardled/).

Tale progetto riveste particolare importanza in quanto permette di intervenire in tempo reale con misure preventive attraverso un sistema estremamente innovativo per garantire la sicurezza stradale. L’uso di questa tecnologia permette, per la prima volta, di associare il peso del veicolo alla targa, identificare e monitorare così il percorso del veicolo.

Rispetto al monitoraggio tradizionale, che consente di accertare in quale stadio deformativotensionale ci si trova e quindi di monitorare la risposta strutturale, l’utilizzo del sistema delle pese dinamiche prevede, invece, il controllo dell’input (carichi sulle strutture) intercettando i mezzi di peso superiore a quello consentito su ponti progettati con carichi di seconda categoria.

Sistema di monitoraggio su un ponte
1. Il sistema sperimentale di monitoraggio dinamico su un ponte

Monitoraggio dinamico le verifiche dei viadotti della tratta Cava de’ Tirreni-Salerno

In particolare, per l’Autostrada A3 nella tratta da Cava de’ Tirreni a Salerno, in applicazione alle NTC 2018, è attualmente presente un limite di massa da 7,5 t conseguenza del deficit strutturale che hanno alcuni viadotti, quali:

  • viadotti San Liberatore, Canalone, Caiafa, Madonna degli Angeli, Olivieri (strutture ad arco con via di corsa superiore);
  • viadotto Vietri (telaio in calcestruzzo armato); viadotto Sant’Eremita (struttura a trave continua in c.a.p.).

Successivamente, ad Aprile 2020, il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha emanato le nuove “Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti” che consentono di effettuare delle verifiche di sicurezza dell’infrastruttura esistente, utilizzando per le “azioni variabili da traffico” anche i carichi previsti dal Codice della Strada (carichi effettivi), per ogni livello di analisi (adeguatezza, operatività, transitabilità 1 e 2), in funzione del limitato arco temporale tref ridotto.

Dette Linee Guida sono state oggetto di specifico disposto regolamentatorio emanato dall’allora Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti con D.M. n° 578 del 17/12/2020.

In particolare, nel livello di verifica indicato come transitabilità (2), le Linee Guida “Ponti” al paragrafo 6.3.2.2 prevedono la limitazione di carico definita in modo coerente con quanto previsto dal Codice della Strada e il massimo peso transitabile ammesso scelto in modo da garantire un adeguato livello di sicurezza della struttura.

A seconda della limitazione di carico, le Linee Guida introducono l’adozione di fattori parziali che possono essere ridotti a seconda del controllo sistematico e continuo che si effettua sui carichi che effettivamente transitano sul ponte.

In particolare, il paragrafo 6.3.3.4. “Fattori parziali di sicurezza delle azioni variabili, schemi di traffico da Codice della Strada” prescrive che “la valutazione dei fattori parziali da utilizzare per i carichi da Codice della Strada è estremamente complessa, non disponendosi di studi in merito.

Certamente si può affermare che in nessun caso è possibile utilizzare le modalità di verifica da Transitabilità semplicemente ponendo dei divieti di circolazione senza adeguati controlli sulle infrazioni.

  • I rilevamenti di mezzi direzione Nord
    2A I rilevamenti di mezzi oltre le 40 t in direzione Nord
    2A. I rilevamenti di mezzi oltre le 40 t in direzione Nord
  • Rilevamenti di mezzi direzione Sud
    2B I rilevamenti di mezzi oltre le 40 t in direzione Sud
    2B. I rilevamenti di mezzi oltre le 40 t in direzione Sud

Ciò premesso, si distinguono tre condizioni:

  • livello 1): il controllo del superamento del carico del peso da parte dei mezzi è effettuato a campione, su base documentale o di pesatura diretta, mediante una pianificazione sistematica nel tempo;
  • livello 2): il controllo del superamento del carico da parte dei mezzi è effettuato in modo sistematico e continuo nel tempo, su base documentale o di pesatura diretta, con procedure per il blocco dei mezzi in caso di eccesso di carico e invio su altra viabilità;
  • livello 3): analogo al livello 2) ma utilizzando pesatura dei mezzi e blocco garantito degli stessi in caso di eccesso di carico, da parte di Proprietario/Gestore dei ponti e invio su altra viabilità.

Per i tre casi considerati è sicuramente prevedibile un coefficiente di variazione e una probabilità di superamento, in cinque anni, molto diversa cosicché occorre assumere fattori parziali diversificati per i modelli di carico da Codice della Strada definiti nel paragrafo 6.3.2.2:

  • livello 1): CdS,1 = 1,60;
  • livello 2): CdS,2 = 1,35;
  • livello 3): CdS,3 = 1,10.

Resta inteso che i carichi da CdS vanno disposti in tutte le corsie aperte al traffico senza alcuna limitazione, nelle condizioni più sfavorevoli di posizionamento”.

Il sistema pese dinamiche

Da tale prescrizione nasce la necessità del controllo attivo dei carichi con la pesatura dinamica di tutti i mezzi transitanti, integrata con regole di arresto immediato in tempo reale dei mezzi che eccedono il carico limite di 40 t nella tratta Cava de’ Tirreni-Salerno.

Tale sistema di controllo consiste in:

  1. monitoraggio di tutti i veicoli in transito sulla tratta;
  2. identificazione dei mezzi di massa superiore a 40 t rilevandone la targa;
  3. prescrizione ai mezzi eccedenti in massa di non transitare sulla tratta Cava de’ Tirreni-Salerno;
  4. identificazione eventuali mezzi in violazione sulla tratta;
  5. segnalazione dei mezzi sopra il limite e in violazione a Polizia Stradale per sanzionamento e allontanamento dall’autostrada.

Il sistema di monitoraggio dinamico dei mezzi pesanti integra algoritmi software di rilevazione e alerting a elementi hardware come telecamere, sistemi attivi di segnalamento e una tecnologia di pesa dinamica, costituita da piastre di acciaio fissate nell’asfalto e dotate di sensori in fibra ottica in grado di calcolare il peso totale dei singoli mezzi in transito.

Le pese sono poste presso gli svincoli di Cava de’ Tirreni, Vietri sul Mare e Salerno e due pese dinamiche sono state posizionate lungo l’asse autostradale, una in carreggiata Sud tra Scafati e Cava de’ Tirreni e l’altra in carreggiata Nord tra la competenza A2 e l’innesto in A3 da Salerno.

Monitoraggio Overload

  • Monitoraggio Overload
    3A La prescrizione statica e dinamica in direzione Nord
    3A. La prescrizione statica e dinamica in direzione Nord
  • Monitoraggio Overload
    3B La prescrizione statica e dinamica in direzione Sud
    3B. La prescrizione statica e dinamica in direzione Sud

Quando uno dei dispositivi rileva che un veicolo è oltre la soglia consentita (40 t) comunica in tempo reale al sistema centrale di accesso in autostrada la targa del mezzo. Qualora, nonostante le segnalazioni inviate a mezzo display e PMV, il veicolo segnalato non ottemperi l’invito a lasciare l’autostrada, scatta la procedura di “inibizione al transito” che prevede l’invio di segnalazione alla sala di controllo e comunicazione agli organi di Polizia Stradale che provvederanno ad intercettare e accompagnare alla pesa statica il mezzo.

Dopo aver eseguito l’accertamento statico, si procederà a redigere relativo verbale sanzionatorio scortando il mezzo eccedente il peso massimo consentito alla prima uscita dell’autostrada.

Il protocollo pese dinamiche è un processo composto in varie fasi per la rilevazione, controllo e gestione delle masse dei veicoli, così sintetizzato:

  • prescrizione: la prescrizione è ripetuta e avverte con largo anticipo l’utenza autostradale del divieto di transito o accesso ai mezzi con massa oltre 40 t nella tratta tra Cava de’ Tirreni-Salerno, usufruendo di:
    • prescrizione dinamica: la prescrizione dinamica prevede che nei PMV sia inserito il seguente messaggio: “Divieto di transito ai mezzi con massa superiore alle 40 t. Tra Cava de’ Tirreni e Salerno”. Questo messaggio è trasmesso dai PMV dei rami autostradali attigui anche di altra Concessionaria/Gestore. La prescrizione del divieto viene anticipata sino a oltre 50 km dal divieto stesso;
    • prescrizione statica: la prescrizione statica prevede che nei 35 km precedenti alla tratta, oggetto di divieto, siano collocati ogni circa 2-3 km, in base a uscite/ingressi i segnali di prescrizione;
  • identificazione: il sistema misura il peso di tutti i mezzi transitanti dal punto di rilevazione ma sono identificati solo i mezzi che eccedono il limite imposto tramite la lettura della targa. Sia in itinere che al varco di accesso, il mezzo è identificato e viene avvertito di non proseguire (fase di avviso);
  • presegnalamento: il sistema in itinere presegnala i mezzi sopra le 40 t al Centro Operativo Autostradale (COA) e ai dispositivi mobili delle pattuglie della Polizia Stradale per agevolare i servizi di pattugliamento;
  • avviso: nelle immediate vicinanze al punto di rilevazione è posta la segnaletica verticale dedicata, innovativa e sperimentale, che si attiva solo se viene identificato un mezzo sopra 40 t ribadendo la presenza del divieto. In particolare, i mezzi che eccedono il limite vengono informati subito da un pannello entro 300 m dalla pesa e successivamente ogni uscita viene ricordato a tutti i mezzi oltre il limite di non proseguire. Tali avvisi sono posti prima di ogni uscita/casello;
  • controllo: il punto di controllo monitora il traffico transitante e se rileva il mezzo con massa non ammessa alla tratta attiva le procedure specifiche che prevedono:
    • segnalazione: il sistema attiva la segnalazione dei mezzi sopra le 40 t verso gli operatori del settore: sala radio SAM, COA e dispositivi mobili delle pattuglie Polstrada e degli Ausiliari della viabilità per garantire il più rapido intervento. Il sottosistema di controllo con telecamere consente di acquisire in tempo reale le immagini dei veicoli, rilevarne la targa e confrontarla con quella acquisita dalla pesa dinamica. In caso di match, avvisa il sistema centrale che attiva il protocollo di chiusura tratta e monitora ogni fase e rende disponibile agli operatori di settore un’esatta collocazione nel tempo e nello spazio di ogni singolo veicolo sopra soglia;
    • vincolo/blocco: in caso di mezzo Overload in zona di divieto, il sistema procede all’attivazione della segnaletica comunicando l’obbligo di non accedere o proseguire oltre sulla tratta. Contestualmente si procede alla segnalazione agli operatori di settore;
    • verifica della massa: al fine di certificare l’eccedenza di peso dei mezzi, rilevata dal sistema in itinere, è prevista l’installazione di pese statiche. Tali apparecchiature consentono al Personale di Polizia Stradale di certificare l’eccedenza di peso dei veicoli e verbalizzare i mezzi che non hanno rispettato le prescrizioni di allontanamento ricevute in itinere;
  • sgombero: è la fase conclusiva; il Personale Polstrada e i Viabili intervengono sul posto al fine di allontanare i veicoli non ammessi al transito che non si siano allontanati spontaneamente seguendo avvisi e prescrizioni precedenti.
Monitoraggio Overload
4. Il sistema misura il peso di tutti i mezzi transitanti dal punto di rilevazione: sono identificati solo i mezzi che eccedono il limite imposto tramite la lettura della targa

La sperimentazione

La sperimentazione è iniziata il 28 Giugno 2021 e si è completata il 12 Luglio 2021 accertando un numero complessivo di 32 violazioni al limite di massa imposto.

Visto il buon esito, il sistema è stato implementato in maniera permanente sulla tratta autostradale interessata dalle limitazioni in massa dei veicoli (Figura 4 sopra).

In questo modo, si è consentito il transito in autostrada dei veicoli pesanti di massa non superiore a 40 t che altrimenti dovevano circolare sulla viabilità ordinaria, creando notevoli disagi alla popolazione residente nei comuni limitrofi, oltreché gravando con i propri carichi la rete stradale ordinaria certamente di capacità prestazionali non superiori a quelle autostradali.

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