Analisi della stabilità dinamica di un motoveicolo al ...

Analisi della stabilità dinamica di un motoveicolo al variare delle condizioni di aderenza

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Indice 1. Introduzione ....................................................................................................................... 4

2. Analisi incidentale............................................................................................................... 5

2.1 Inquadramento europeo .................................................................................................. 5

2.2 L’incidentalità per i veicoli a due ruote ............................................................................ 7

2.2.1 ISTAT – Istituto Nazionale di statistica ...................................................................... 8

2.2.2 ACEM – The motorcycle industry in Europe............................................................ 10

2.2.3 TRACE – Traffic Accident Causation in Europe ........................................................ 15

2.2.4 MAIDS – In-depth investigation on motorcycle accidents ...................................... 16

2.2.5 FEMA – The Federation of European Motorcyclists’ Associations ......................... 22

2.3 La sicurezza stradale per i “PTW” nel Mondo ................................................................ 26

2.3.1 IHIE (Institute of Highway incorporated engineers) Guidelines for Motorcycling ..................................................................................................................... 26

2.3.2 Brussels Programme Centre of the International Road Federation....................... 27

2.3.3 ERSO (European Road Safety Observatory) – Powered Two Wheelers ................. 29

2.3.4 EuroRAP - Barriers to change: designing safe roads for motorcyclists .................. 30

2.3.5 ETSC (European Transport Safety Council) – “Vulnerable Riders” ......................... 32

3. La metodologia ................................................................................................................. 34

4. Cenni di cinematica e dinamica del motoveicolo ............................................................. 35

4.1 Cinematica del motoveicolo ........................................................................................... 35

4.1.1 Definizione di motoveicolo ...................................................................................... 35

4.2 Dinamica del motoveicolo ......................................................................................... 37

4.2.1 La ruota ............................................................................................................... 37

4.2.2 Moto di rotolamento e sterzatura .......................................................................... 38

4.3.3 Forza longitudinale .................................................................................................. 39

4.3.4 Forza laterale ........................................................................................................... 40

4.3.5 La frenata del motoveicolo...................................................................................... 43

4.3.6 La frenata ottimale .................................................................................................. 48

4.4 L’accelerazione del motoveicolo .................................................................................... 51

5. Gli ammaloramenti delle pavimentazioni stradali ........................................................... 52


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5.1 Pavimentazioni stradali flessibili .................................................................................... 52

5.1.1 Generalità ................................................................................................................ 52

5.2 Gli ammaloramenti ......................................................................................................... 56

5.2.1 Ammmaloramenti dovuti a fatica ........................................................................... 57

5.2.2 Ammaloramenti dovuti a deformazioni visco-plastiche ......................................... 58

5.2.3 Ammaloramenti per usura dello strato superficiale ............................................... 61

6. I degradi e la sicurezza d’esercizio viario ......................................................................... 62

6.1 La manutenzione stradale .............................................................................................. 62

6.2 La manutenzione programmata ..................................................................................... 63

6.3 Analisi del rischio applicata alla manutenzione di una sovrastruttura stradale ........... 68

6.3.1 L’ottimo finanziario ................................................................................................. 69

6.3.2 L’ottimo di sicurezza ................................................................................................ 70

7. La simulazione dinamica ................................................................................................... 73

7.1 Obiettivo ......................................................................................................................... 73

7.2 BikeSim ........................................................................................................................... 74

7.2.1 Introduzione ............................................................................................................ 74

7.2.2 Schematizzazione di infrastruttura e veicolo .......................................................... 76

7.2.3 Scelta degli output ................................................................................................... 78

7.3.4 Il degrado delle condizioni di aderenza ................................................................... 80

7.5 La campagna di simulazione ........................................................................................... 80

7.5.1 Gli scenari ................................................................................................................ 80

7.5.2 La fase di frenatura .................................................................................................. 82

7.6 Scelta dell’output più significativo ................................................................................. 85

8. Risultati ............................................................................................................................. 85

8.1 I primi risultati ................................................................................................................ 85

8.2 Risultati dell’analisi statistica ......................................................................................... 86

8.2.1 Obiettivo .................................................................................................................. 86

8.2.2 Definizione del modello ........................................................................................... 87

8.2.3 Il modello ................................................................................................................. 92

8.2.4 Definizione di un indicatore di rischio ..................................................................... 97

9. Conclusioni ..................................................................................................................... 103

Bibliografia .............................................................................................................................. 105


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1. Introduzione Lo studio che segue consiste nell’analisi dinamica del motoveicolo al variare delle condizioni di

aderenza del piano viabile. L’analisi è stata sviluppata mediante l’utilizzo del software “BikeSim” della

“Mechanical simulation corporation”, una delle società leader nello sviluppo di strumenti per la

simulazione della dinamica veicolare.

La scelta di quest’analisi nasce dall’importanza sociale e non solo che ogni giorno di più ricoprono gli

incidenti stradali.

Questi ultimi sono un problema di salute pubblica molto importante, ma ancora troppo trascurato.

Per l’Oms (Organizzazione Mondiale della Sanità) sono la nona causa di morte nel mondo fra gli

adulti, la prima fra i giovani di età compresa tra i 15 e i 19 anni e la seconda per i ragazzi dai 10 ai 14

e dai 20 ai 24 anni.

Il peso di questo problema non è distribuito in maniera uniforme ed è fonte di una crescente

disuguaglianza tra i diversi Paesi, con svantaggi socioeconomici delle categorie di persone più a

rischio.

In Italia la rilevazione degli incidenti stradali a livello nazionale, deriva dalla collaborazione di diversi

enti: ministero dell’Interno, Automobile Club d’Italia (Aci), Polizia stradale, Carabinieri, Polizie

municipali, uffici statistici locali che hanno sottoscritto una convenzione con l’Istituto nazionale di

statistica (Istat) volta alla raccolta, al controllo e alla registrazione dei dati.

I veicoli maggiormente coinvolti in eventi incidentali sono gli autoveicoli seguiti subito dai

motoveicoli.

Negli anni il numero di motoveicoli coinvolti è aumentato soprattutto a causa dell’incremento del

traffico veicolare che specie nelle grandi metropoli ha spinto molti utenti a prediligere questo mezzo

di trasporto all’autovettura.

Ciò non ha risolto il problema del congestionamento del traffico veicolare e ha portato ad una

crescita delle vittime su strada, soprattutto per i mezzi a due ruote, notoriamente meno sicuri e più

instabili rispetto ai veicoli a quattro ruote.


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2. Analisi incidentale

2.1 Inquadramento europeo Ogni giorno nelle strade del mondo muoiono 3.000 persone, per lo più giovani. Molte di più sono

quelle che imangono ferite e permanentemente disabili. In assenza di azioni efficaci volte a

contrastare questo fenomeno, l’incidentalità stradale rappresenterà la quinta causa di morte nel

mondo nel 2030. Se si tiene in onsiderazione anche la disabilità, le stime sono ancora più allarmanti:

le proiezioni indicano che nel 2030 gli incidenti stradali passerebbero dalla attuale nona alla terza

posizione in termini di disability adjusted life years-DALYs, un indicatore che somma gli anni persi per

mortalità precoce agli anni passati in condizioni di disabilità.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha condotto recentemente uno studio che ha coinvolto 178

stati con l’obiettivo di fornire la prima valutazione globale del fenomeno. La raccolta dei dati ha

previsto una metodologia uniforme in tutti gli stati partecipanti ed ha coinvolto tutte le maggiori

istituzioni che hanno a chefare con l’incidentalità stradale quali il settore salute, trasporto, giustizia,

educazione, ricerca ed organizzazioni di volontariato.

I risultati dello studio per quel che riguarda la Regione Europea dell’OMS che comprende tutti gli stati

dell’Unione Europea e gli stati centro-asiatici sono raccolti nello European Status Report on Road

Safety.

ll rischio di morire per questa causa non è uniforme: i paesi dell’est hanno tassi di mortalità fino a sei

volte maggiori dei paesi nordici. Decenni di investimenti in interventi evidence-based di prevenzione

hanno portato paesi come la Svezia e la Norvegia ad essere i paesi “più sicuri” al mondo. Anche altri

paesi come per esempio la Francia e la Germania hanno visto una marcata diminuzione dei tassi di

mortalità, dimezzati nel corso degli ultimi 15 anni.

Al contrario, altri paesi come la Lituania o la Grecia mostrano dei preoccupanti trend in aumento

negli ultimi decenni. In Italia, il tasso di mortalità è inferiore alla media della Regione Europea.

L’andamento del tasso è in diminuzione negli ultimi anni, anche se non si sono registrate diminuzioni

forti come quelle osservate in altri paesi dell’Europa occidentale. I risultati presentati nel rapporto

evidenziano che gli utenti deboli della strada, ovvero pedoni, ciclisti e motociclisti, rappresentano

quasi il 40% di tutte le vittime della strada come si vede in Figura 1


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Figura 1. Vittime in Europa da incidente stradale per categoria di utente della strada

Anche in questo caso la situazione è estremamente variabile in base al paese: in Ucraina ad esempio i

pedoni rappresentano il 56% di tutte le vittime, mentre in Belgio non superano il 10%. In Italia ed in

altri paesi del mediterraneo come Grecia e Cipro sono i motociclisti gli utenti deboli più a rischio. In

Grecia i motociclisti sono un terzo di tutte le vittime. Nella Figura 1 si può osservare come in Italia

meno della metà delle vittime siano automobilisti, mentre i motociclisti rappresentino un quarto del

totale.

Figura 2. Vittime in Italia da incidente stradale per categoria di utente

della strada

Lo studio raccoglie dati anche sui costi degli incidenti stradali e sugli investimenti dedicati

all’applicazione di interventi di prevenzione. Considerando le risorse utilizzate per l’assistenza

sanitaria, la perdita di produttività, i costi amministrativi e i danni materiali, gli incidenti hanno un

costo che arriva a superare il 3% del prodotto interno lordo di un paese. La Francia è uno dei paesi


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dove si investe di più in sicurezza; ciononostante gli investimenti in prevenzione sono cinque volte

inferiori ai costi derivati da incidenti. Nonostante in questo ambito esistano numerosi interventi di

prevenzione cost-effective, la forbice tra investimenti in prevenzione e costi si allarga enormemente

per tutti gli altri paesi. Ci sono anche alcuni esempi di strategie nazionali che hanno condotto ad una

drastica riduzione del numero delle vittime sulla strada, come la Zero Vision introdotta dal

parlamento svedese nel 1997. Questa politica ha portato allo sviluppo di una rete stradale disegnata

in modo da mitigare le conseguenze di un incidente, soprattutto tramite il controllo della velocità. La

stessa politica prevede anche un rigido controllo delle norme a partire dal presupposto che la

sicurezza stradale non è solo un diritto, ma anche una responsabilità di ogni singolo cittadino.

Purtroppo la maggior parte dei paesi hanno strategie frammentarie e sono prive di un organo

centrale che ne

coordini tutti i vari interventi e questo crea le grandi differenze in termini sia di vittime sia di costi

economici nei vari Paesi europei. Un altro punto nevralgico è rappresentato dal controllo delle

legislazioni esistenti sulla velocità, sull’alcol e sull’utilizzo di cinture di sicurezza e casco. Solo l’8% dei

paesi hanno riportato di essere soddisfatti della misura in cui queste norme vengono fatte rispettare.

2.2 L’incidentalità per i veicoli a due ruote

L’Italia è il Paese europeo con il numero più alto di veicoli a due ruote: complessivamente poco meno

di 10 milioni, di cui il 60% costituito da motocicli ed il resto da ciclomotori (da dati ANCMA).

Il primato italiano ha varie cause. Vi contribuisce, in alcune regioni, un fattore climatico favorevole,

peraltro non molto dissimile da quello di altri Paesi mediterranei (Francia, Spagna, Grecia). Ma la

causa vera è che le due ruote hanno risolto, per chi le utilizza, i problemi di “fame di mobilità”

determinati dall’aumento costante di autoveicoli non accompagnato da un pari sviluppo della rete

viaria in un contesto economico-demografico che ha implicato un aumento delle percorrenze casa-

lavoro.

Negli ultimi anni a causa dell’incremento nell’uso dei veicoli a due ruote l’attenzione verso questa

categoria di utenti è cresciuta. Basti pensare che su un motoveicolo, l’esposizione al rischio di lesioni

è 15-20 volte quella degli autoveicoli, per motivi facilmente intuibili: il motoveicolo è meno stabile in

quanto più condizionato dalle condizioni del piano di rotolamento (presenza di velo idrico


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superficiale, ammaloramenti di vario genere), conducente e passeggeri sono direttamente esposti in

caso di collisione, al conducente sono richieste abilità di guida specifiche.

2.2.1 ISTAT – Istituto Nazionale di statistica Dai dati ISTAT disponibili più recenti (Anno 2009), la categoria di veicolo maggiormente coinvolta in

incidente stradale è costituita dagli autoveicoli, che rappresentano il 66,9% dei veicoli (269.035 in

valore assoluto). Seguono i motocicli, che rappresentano il 13,7% (55.028 in valore assoluto). I

ciclomotori e i velocipedi rappresentano, rispettivamente, il 6,6% e il 3,9% del totale dei veicoli

coinvolti in incidente. I conducenti e i passeggeri morti sulle autovetture a causa di incidente stradale

sono pari al 50,2%, mentre quelli rimasti feriti rappresentano il 61,6% del totale. I motocicli, pur

rappresentando una percentuale ridotta dei veicoli coinvolti in incidente stradale rispetto alle

autovetture, sono responsabili del 29% dei decessi (escludendo i pedoni)

Figura 3. Veicoli coinvolti, morti e feriti per categoria di veicolo – Anno 2009

Nel 2009 l’indice di mortalità medio per categoria di veicolo è pari allo 0,9% mentre risulta più che

doppio in corrispondenza dei motocicli e dei velocipedi (1,9%). Nello stesso anno l’indice di lesività

medio per categoria di veicolo è pari al 71,3%, ma si attesta al 100% per i motocicli, al 99,1% per i

ciclomotori e al 93,3% per i velocipedi


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Figura 4. Indici di mortalità e di lesività per categoria di veicolo – Anni 2008/2009

Figura 5. Indice di mortalità per categoria di veicolo- Anni 2008/2009

I risultati registrati per il 2009 risultano in linea con quanto rilevato per l’anno precedente. L’analisi

dei veicoli coinvolti in incidenti mortali, per categoria e tipologia di strada, rivela che su autostrade e

raccordi le percentuali più elevate riguardano le autovetture (52,6% nel 2008 e 54,2% nel 2009) e gli

autocarri e motocarri (36,2% nel 2008 e 30,8% nel 2009). Sulle strade extraurbane i veicoli

maggiormente coinvolti continuano ad essere le autovetture (61,6% nel 2008 e 61,5% nel 2009), con

una percentuale consistente anche di motocicli (14,7% e 15,4%) e autocarri e motocarri (14,2% per

entrambi gli anni). Sulle strade urbane, come prevedibile, ricoprono un ruolo preponderante le

autovetture (53,9% nel 2008 e 53,4% nel 2009) e i motocicli (19,9% e 21,6%)


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Figura 6. Veicoli coinvolti in incidenti mortali per categoria del veicolo e tipologia della strada – Anno 2009

Dal confronto tra gli ultimi due anni risulta in calo la percentuale di mezzi pesanti coinvolti in

incidenti mortali sulle autostrade e in aumento quella dei motocicli. I motocicli coinvolti in incidenti

mortali risultano in crescita anche sulle strade extraurbane e urbane.

2.2.2 ACEM – The motorcycle industry in Europe Uno tra gli studi più recenti e completi riguardo i motoveicoli in Europa è il “Report 2010” dell’ACEM

(Associazione dei Costruttori Europei di Motoveicoli) in cui è possibile come prima cosa notare come

il numero di motocicli immatricolati tra il 2001 e il 2008 è passato da 16 a 22 milioni di esemplari: un

aumento del 38%. Considerando inoltre tutti i veicoli a due ruote, nel 2008, il numero di

immatricolazioni sale addirittura a 33 milioni.

Al contempo serve ribadire che i motoveicoli rappresentano il mezzo di locomozione più pericoloso.

Nel 2008 la banca dati C.A.R.E. (database Comunitario degli incidenti stradali), che si occupa di

catalogare tutti gli incidenti a livello europeo, ha registrato 5.126 decessi di motociclisti (EU-24), pari

al 14% circa dei 37.234 decessi complessivi in incidenti stradali nei 24 Paesi della Comunità Europea.

Se poi si pensa che i motociclisti, sempre secondo il CARE, rappresentano solo il 2% di tutti i guidatori

(dato del 2006), il 14% citato precedentemente, risulta essere in realtà una percentuale

preoccupante.

Nello specifico il CARE nel 2009 ha registrato proprio in Italia il maggior numero di vittime in eventi

incidentali che coinvolgono motoveicoli (1380 tra guidatori e passeggeri nelle categorie di motocicli

e ciclomotori).


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Nella Figura 7 sono riportati il numero di decessi nell’arco temporale 1991/2008 suddivisi per

modalità di trasporto.

Si nota come negli anni che vanno dal 2000 al 2008 si ha un importante incremento dei decessi.

Questo è strettamente legato alla crescita del parco veicolare

Figura 7. Vittime per categoria di trasporto nei paesi Europei (CARE 2008)

Questo è strettamente legato alla crescita del parco veicolare: in particolare in Italia come è

possibile vedere nella Figura, si nota una crescita a partire dai primi anni ’90 che raggiunge il suo

picco massimo nel 2000, per attestarsi su andamenti costanti negli ultimi sei anni.

Figura 8. Serie storica delle immatricolazioni in Italia

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Imm

atri

cola

zio

ni -

seri

e so

tric

a

Anni

fino a 125cc

125/250 cc

250/750 cc

oltre 750 cc

TOT

ciclomotori


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Questo sottolinea quale possa essere la pericolosità per i motociclisti che percorrono le strade

europee.

I Paesi europei con il maggior numero di immatricolazioni al 1° gennaio 2009 sono: Italia (5,9 milioni),

Germania (3,7 milioni), Spagna (2,5 milioni) e Francia (1,4 milioni).

Chi utilizza un motoveicolo come mezzo di trasporto, a prescindere se durante il tempo libero o per

scopi lavorativi, va sempre incontro a un elevato rischio.

Per questa ragione, in Europa, il rischio di incorrere in un incidente mortale (o comunque molto

grave) in sella è 18 volte più elevato rispetto agli altri utenti della strada.

Lo mostra anche l’esperienza: quando si verifica un incidente, l’infortunio è spesso grave se non

addirittura fatale e ciò avviene prevalentemente per il fatto che i motociclisti sono più esposti e non

hanno la possibilità di essere protetti dal veicolo. Tutta la forza sprigionata nell’impatto si trasmette

integralmente al conducente. Inoltre la stabilità dinamica è inevitabilmente più precaria rispetto a

quella di un veicolo a quattro ruote.

Per incrementare la sicurezza di questa categoria veicolare negli anni sono state vagliate varie

ipotesi.

La volontà di introdurre modifiche tecniche e/o di design per aumentare la sicurezza delle moto,

viene di fatto quasi sempre rifiutata o vista con occhi scettici perchè andrebbe a violare la natura

stessa dei motocicli.

Sebbene ci sia ancora un grandissimo potenziale di miglioramento relativo alla sicurezza del

conducente, si tende a rimanere orientati verso la sicurezza attiva delle moto, l’abbigliamento

protettivo (casco, tuta, protezioni, guanti e stivali), il codice della strada con eventuali restrizioni per

ottenere la patente A (es. patente che contempla diversi livelli), la maggior formazione durante la

scuola-guida, la miglioria di alcune infrastrutture stradali, le campagne sulla sicurezza e il progresso

del soccorso pubblico.

Migliorare la sicurezza passiva in moto (intesa come adozione di misure di sicurezza in caso di

incidente) purtroppo è ancora un tema che difficilmente viene applicato di serie.

Questi possibili accorgimenti sono limitati anche dal fatto che la sicurezza può essere realizzata in

modo limitato perché può far leva soltanto sul vestire il corretto abbigliamento protettivo e

indossare il casco.

Le prospettive di miglioramento della sicurezza passiva si legano dunque al concetto di “attenuazione

delle conseguenze post-incidente”.


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Oltre alle protezioni di casco e indumenti, bisogna fare attenzione a non essere feriti dal veicolo

stesso sul quale si sta viaggiando. Per questa ragione vengono condotti dei crash-test pensati

appositamente per queste eventualità.

Il concetto è identico ai crash-test per gli autoveicoli; per il rilievo dei dati vengono utilizzati dei

manichini antropomorfi (chiamati “dummy”).

Oggi i produttori di veicoli, le autorità e i ricercatori sono obbligati a eseguire i crash-test sulle moto

seguendo scrupolosamente le procedure indicate dallo standard internazionale ISO 13232,

pubblicato ufficialmente nel 1996.

La logica, attualmente in uso, per ottenere risultati attendibili durante le diverse prove eseguite sui

motocicli, è quella di combinare risultati reali registrati durante i crash-test con risultati virtuali

ottenibili nelle simulazioni numeriche.

Lo standard ISO 13232, finalizzato alla regolamentazione delle tecniche di test e sviluppato all’inizio

degli anni ’90, scaturisce dalla collaborazione tra l’industria motociclistica del tempo e le istituzioni

competenti in materia. L’aggiornamento di questo standard è datato ottobre 2005 ed è quello

tutt’oggi in vigore.

Comprendere a pieno l’elevato numero di eventi incidentali e di vittime in questa categoria di utenti

non è semplice viste le molteplici cause che possono portare alla caduta il “rider”.

Oltre agli errori dovuti ai motociclisti stessi, bisogna tenere in considerazione le caratteristiche del

piano stradale, le condizioni meteo e i problemi tecnici dei motoveicoli stessi.

In prima approssimazione le statistiche di incidenti con moto coinvolte rispecchiano, in alcuni Paesi

dell’UE, un’evoluzione positiva. Il conteggio dei morti, infatti, ha un trend decrescente già da alcuni

anni (ad es. in Germania, Paesi Bassi, Austria o Regno Unito). Ma questa è solo una faccia della

medaglia, poiché nella metà dei Paesi membri dell’UE, il numero di incidenti mortali è aumentato a

partire dal 2001 (es. Italia, Grecia, Spagna, Finlandia e Svezia).

Laddove il numero di decessi è in calo, le cifre sono comunque ben lontane dal trend decisamente

positivo degli incidenti automobilistici.

Come si vede nella Figura la banca dati del CARE mostra che il numero di persone morte alla guida di

mezzi diversi dai motocicli ha un trend decrescente, mentre nel decennio 1997/2006 il numero di

vittime nei motociclisti è aumentato del 13%.


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Figura 9. Trend relativo del numero di motociclisti morti in relazione agli altri utenti stradali in Europa (CARE-EU14)

Secondo i nuovi dati CARE (EU24), nel 2008 il numero di decessi dovuti a incidenti di motociclistici è

sceso da 964 a 656, cioè del 32%. Nello stesso lasso di tempo, però, il numero di morti in incidenti

automobilistici si è ridotto più del 41% (da 4.023 a 2.368). Nello specifico in Italia il numero di

automobilisti deceduti tra il 2001 ed il 2008 è diminuito del 45% (da 3.847 a 2.116), mentre il numero

di motociclisti morti è aumentato del 28% (da 848 a 1.086). Questo corrisponde, su un totale di 4.731

decessi, al 23%. Un aumento dei decessi dovuti all’utilizzo della moto, è stato riscontrato anche in

Romania, Spagna e Grecia, sebbene nel 2008 si possa registrare, solo per gli ultimi due Paesi citati,

una lieve diminuzione di fatalità.

Figura 10. Motociclisti morti in base ai mesi dell’anno


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2.2.3 TRACE – Traffic Accident Causation in Europe

Uno sguardo attuale e generico su come

avvengono gli incidenti sulle strade

d’Europa (EU-14), ha fatto sì che la

Commissione europea conducesse un

progetto di ricerca integrato chiamato

TRACE (Traffic Accident Causation in

Europe). Dalle statistiche è emerso che il

17% dei morti sulle strade europee a causa

di un incidente sono conducenti (e loro

passeggeri) di veicoli a due ruote (Powered

Two-Wheelers (PTW)).

Il gruppo più numeroso è costituito da

motociclisti con il 12,2%. Un gruppo più

ridotto pari al 4,8% è invece costituito da

chi guida i ciclomotori.

Con ricerche più approfondite dei singoli

casi di incidente in Paesi come Gran

Bretagna, Francia, Spagna, Italia, Grecia,

Repubblica Ceca e Germania, possono

essere identificati quattro macroscenari

rappresentativi che li comprendono.

Come si può vedere in Figura la percentuale maggiore di incidenti (il 27%) avviene in condizioni di

veicolo isolato, in cui l’utente può perdere il controllo del veicolo sia a causa di una errata

interpretazione della geometria stradale o in senso generale dello scenario in cui si trova sia a causa

di degradi della pavimentazione stradale e/o di particolari condizioni climatiche che influiscono

negativamente sulla stabilità del motoveicolo. Subito di seguito si trovano le diverse tipologie di

scontro tra autoveicolo e motoveicolo che si concentrano principalmente in ambito urbano.

Figura 11. Categorie di eventi incidentali per motoveicoli


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2.2.4 MAIDS – In-depth investigation on motorcycle accidents

Ad oggi uno degli studi più importanti riguardo la sicurezza stradale dei motociclisti è quello del

MAIDS in cui sono stati analizzati un totale di 921 eventi incidentali ciascuno studiato nel dettaglio

per un analisi di circa 2000 variabili per ogni incidente.

Gli obiettivi di questo studio sono:

Identificare ed indicare le cause e le conseguenze degli eventi incidentali che coinvolgono

veicoli a due ruote in aree ben identificate.

Confrontare gli eventi ad un campione di popolazione per determinare il rischio associato a

determinati fattori (es. alcohol)

Utilizzare i dati analizzati al fine di sviluppare idonee contromisure atte a ridurre la frequenza

e la gravità degli incidenti.

Questo è stato effettuato in 5 paesi europei: Francia, Germania, Olanda, Spagna ed Italia. L’analisi

consiste in una completa ricostruzione dell’evento, compresa la descrizione delle caratteristiche del

veicolo, dell’ambiente, dell’utente e di tutti quei fattori che hanno contribuito a generare l’evento.

Grande attenzione è stata posta alle condizioni in cui l’evento è accaduto (ad esempio, direzione di

marcia, traiettoria seguita, illuminazione, presenza di impianti semaforici ecc..).Il tutto ha permesso

di ottenere la dinamica dei veicoli coinvolti nelle tre fasi di pre-evento, evento e post-evento.Per

quanto riguarda le condizioni della pavimentazione si riporta di seguito i dati evidenziati all’interno

del MAIDS.

Figura 12. Difetti di manutenzione stradale (PTW)


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All’interno della categoria che viene definita “difetti della pavimentazione” sono compresi degradi

quali buche, fessurazioni ecc.. Essi sono distinti da difetti come la presenza di elementi di rischio sulla

sede stradale, come detriti o oggetti che possono minare la stabilità del motoveicolo.

In totale sono stati registrati 146 casi di carente manutenzione della piattaforma stradale di cui nella

maggior parte (113) non è il fattore scatenante l’evento incidentale. Allo stesso tempo non è chiaro

come il degrado incida sulla stabilità del veicolo, creando una situazione di rischio che se sovrapposta

ad altre condizioni al contorno può portare all’evento incidentale. Interessante la distribuzione dei

casi in cui la presenza di ostruzioni alla corrente veicolare o qualunque tipo di oggetto sulla superficie

stradale influenzano la stabilità dell’utente.

Su un totale di 56 eventi, 22 (circa il 40%) non influenzano l’evento, mentre il restante 60%

costituisce in diverse misure o la causa scatenante o un fattore contribuente al verificarsi della

caduta.

Figura 13. Pericoli dovuti al traffico veicolare, comprese le operazioni di manutenzione e costruzione della strada

Sono state rilevate le velocità degli eventi registrati, e facendo riferimento ad incidenti che hanno

coinvolto un singolo veicolo (il motociclista stesso) il valore in assoluto più elevato è rappresentato

da velocità maggiori o uguali a 100 Km/h.

Figura 14. Velocità di percorrenza del PTW (veicolo isolato)


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Un altro parametro interessante rilevato in questo studio molto approfondito, è quello relativo alle

diverse modalità di perdita di controllo del motoveicolo da parte dell’utente.

La tipologia più frequente di perdita del controllo è quella di fuoriuscita dalla sede stradale (23,4% di

tutti i casi), seguita dallo scivolamento del motoveicolo in fase di frenatura e ancora da

capovolgimenti del mezzo.

Figura 15. Modalità di perdita di controllo del veicolo (veicolo isolato)

Per poter effettuare una ricostruzione completa dell’accaduto, risulta quindi fondamentale una

analisi post evento incidentale.

Figura 16. Traiettorie del motociclo dopo la caduta


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La figura 16 indica che il 43,6% subisce una fase di scivolamento dal POI (point of impact) al POR

(point of rest).

Se a questo dato colleghiamo le differenti tipologie di impatto a seguito della perdita di controllo del

mezzo , possiamo capire quali sono le condizioni più gravose.

Figura 17. Traiettorie del “rider” dopo la caduta

Nonostante la frequenza di impatto con oggetti esterni o meno alla piattaforma risulti non

particolarmente elevata va ricordato che un impatto con tali oggetti porta nella maggior parte dei

casi a conseguenze gravose.

Non bisogna dimenticare che questa categoria di utenti è più sensibile, rispetto ad altre forme di

trasporto su strada, alle condizioni qualitative dell’infrastruttura.

Nel MAIDS si fa riferimento alle seguenti categorie:

Autostrade: infrastrutture specificamente progettate per la circolazione di veicoli a motore la

quale:

1. È realizzata a doppia carreggiata, una per ogni senso di marcia, con

spartitraffico centrale

2. Non presenta intersezioni con alcun tipo di altra infrastruttura sia essa

stradale o ferroviaria.

3. Presenta una segnaletica sia verticale sia orizzontale utilizzata solo in

questa categoria di strada.


20

Infrastrutture principali: strade progettate per elevati volumi di traffico e/o con i più elevati

limiti di velocità in aree extraurbane e urbane.

Infrastrutture secondarie: strade progettate per volumi di traffico medi e/o con medie

velocità di percorrenza ammissibili in specifiche aree extraurbane e urbane.

Figura 18. Tipologia di infrastruttura

Il passo successivo è stato quello di verificare la presenza di deterioramenti della pavimentazione o

difetti di qualunque tipo lungo la traiettoria del motociclista nella fase di pre-crash.

Figura 19. Condizioni e difetti della superficie stradale

Figura 20. Condizioni e difetti della superficie stradale che hanno portato a incidenti fatali


21

Complessivamente nel 26% dei casi sono stati riscontrati deterioramenti e/o degradi della superficie

viabile. Se poi si fa riferimento solamente a quei casi in cui le condizioni della pavimentazione hanno

portato a eventi incidentali con presenza di vittime, si riscontra che in totale, riferendosi sia a

generici deterioramenti della superficie sia a difetti di origine bituminosa, si ha un valore percentuale

del 27,2 %. Per poco più della metà degli eventi studiati (56%) ci troviamo in condizioni di qualità

della pavimentazione ottime.

Figura 21. Condizioni della pavimentazione

Anche le barriere di sicurezza stradali sono state analizzate rispetto alla loro influenza sulla gravità

dell’evento incidentale.

Per analizzare le ferite associate alle barriere di sicurezza, sono state identificate tutte le ferite

attribuite alle barriere stesse.

In totale sono stati riscontrati 60 eventi che hanno coinvolto i sistemi di ritenuta stradali con diversi

livelli di gravità per le differenti parti del corpo interessate dall’impatto.

Figura 22. Indice delle ferite dovute a impatto con barriere di sicurezza


22

2.2.5 FEMA – The Federation of European Motorcyclists’ Associations

La FEMA (Federation of European Motorcyclist’s Association) è una associazione che di anno in anno

assume sempre maggior importanza nell’ambito della sicurezza stradale per i PTW (Powered two

wheelers), contando ad oggi 24 organizzazioni nazionali in 19 vari Paesi, rappresentando in questo

modo circa 350.000 utenti. La FEMA in uno dei suoi studi più recenti descrive una serie di aspetti

chiave riguardanti la sicurezza stradale per i veicoli a due ruote.

I fattori chiave vengono suddivisi in quattro classi di appartenenza:

1. Fattori umani

2. Caratteristiche del veicolo

3. Infrastruttura e ambiente al contorno

4. Componente sociale

Fattori umani

Questi vengono annoverati come la causa principale di incidente. Ad oggi le uniche informazioni

disponibili in questo senso sono i dati rilevati a seguito dell’incidente (post crash) e le scarse

statistiche disponibili a riguardo.

Mentre ad oggi sia sulle aeromobili sia sui treni e sulle navi gli studi sulle condizioni “pre-evento”

hanno portato ad ottimi risultati dal punto di vista della sicurezza, sugli autoveicoli e motoveicoli

ancora non sono disponibili analisi di questo tipo. D’altronde questi potrebbero permetterci di

identificare potenziali pericoli e di comprendere quali sono le condizioni di evento incidentale più

frequenti, sia dal punto di vista della dinamica del veicolo sia dell’ambiente al contorno in cui si trova.

Altro aspetto non trascurabile è l’esperienza di guida e l’educazione stradale che deve

necessariamente essere parte integrante del “rider” essendo in prima persona il più esposto a

conseguenze letali in caso di incidente. Purtroppo l’abuso di alcol è una causa non trascurabile tra le

cause di evento incidentale contro la quale tutti i Paesi (in funzione dell’incidenza di tale componente

sulla totalità degli incidenti) si adoperano con campagne di informazioni e controllo da parte delle

autorità competenti. Infine, ma non per ordine d’importanza, viene sottolineata l’importanza di

utilizzare dispositivi di protezione individuale, oltre al casco anche un abbigliamento idoneo

all’utilizzo di un motoveicolo.


23

Caratteristiche del veicolo

Le componenti più importanti considerate dalla FEMA sono le ruote e il sistema frenante. Un

discorso a parte andrebbe fatto per il problema della scarsa percezione dei motoveicoli da parte degli

autoveicoli. In particolare rispetto alla scelta da parte dell’RSAP (European Road Safety Action

Programme) di imporre l’utilizzo diurno delle luci anabbaglianti per tutti i veicoli. Viene sottolineata

l’importanza della manutenzione del proprio veicolo per evitare di incorrere in problemi tecnici che

potrebbero contribuire a rendere instabile la marcia e quindi aumentare il rischio di evento

incidentale.

Infrastruttura e ambiente al contorno

L’attenzione alla guida del veicolo è un fattore di fondamentale importanza per un motociclista. Egli

deve concentrarsi sull’ambiente circostante sia in termini di interferenze con altri veicoli sia in

riferimento alle condizioni qualitative della superficie stradale. Molti sono i casi di incidenti che

coinvolgono l’urto con un “ostacolo” a bordo strada (barriere di sicurezza, alberature, pali

dell’illuminazione ecc..); in tal modo l’infrastruttura diviene una delle cause che incidono

maggiormente nel verificarsi di incidente. Questo viene confermato anche dal MAIDS:

Il piano di rotolamento e gli altri veicoli sono tra le

cause più frequenti nel caso di collisione

Le barriere di sicurezza stradali sono un pericolo

sostanziale per i motociclisti, poiché in caso di

impatto possono causare gravi ferite al “rider”


24

Gli ammaloramenti stradali rappresentano spesso la

causa di evento incidentale o ne sono fattore

contributivo in circa il 10% dei casi

La presenza di elementi a bordo strada che

ostruiscono la visuale del “rider” da parte degli altri

utenti stradali rappresenta una causa diffusa di

incidente.

La progettazione la costruzione e la manutenzione stradale sono orientate principalmente verso

veicoli a quattro ruote, per cui spesso le necessità dei PTW non vengono prese in considerazione.

Perché una rete stradale sia ottima anche dal punto di vista degli utenti a due ruote deve garantire:

buone condizioni di aderenza anche in condizioni meteorologiche avverse

chiarezza nella segnaletica sia verticale sia orizzontale

buona visibilità reciproca, da/verso gli altri utenti stradali

condizioni minime di rischio di impatto contro ostacoli

Sfortunatamente, le autorità pubbliche competenti in Europa hanno fatto poco per migliorare le

caratteristiche stradali con particolare riferimento alla sicurezza per i motociclisti. La FEMA

attribuisce questo ad una scarsa competenza ed esperienza a riguardo, e alla rarità nel consultarsi

con esperti del settore in fase di progettazione; nonostante nel report del Parlamento Europeo sulla

sicurezza stradale del 2005 si sottolinea l’importanza di progettare, realizzare e mantenere le

infrastrutture stradali tenendo conto di questa categoria di utenti e di tutti quelli che vengono


25

definiti “utenti deboli”.

Di fondamentale importanza sono le caratteristiche del piano stradale. In primis è necessario

adottare materiali costruttivi idonei, tali da garantire adeguate condizioni di aderenza e quindi

sicurezza nella marcia degli utenti. Altro fattore importantissimo è la capacità drenante del piano

stradale cioè la capacità di allontanare l’acqua piovana dalla superficie di rotolamento e quindi la

riduzione massima del rischio di aquaplaning. Con solamente due punti di contatto con il piano

stradale, questo fenomeno è molto pericoloso per i motociclisti ed è spesso causa di caduta.

Per quanto riguarda la manutenzione stradale lo studio del FEMA pone l’attenzione sia sulla gravità

dell’evento che può essere causato da degradi stradali quali buche, ormaie, fessurazioni di vario

genere, sia sui materiali non idonei con cui spesso vengono effettuate le riparazioni. Ciò può

influenzare molto le condizioni di aderenza originali fornite dal piano di rotolamento e causare

pericolose instabilità al veicolo.

Componente sociale

In questo fattore, il FEMA pone l’attenzione sul livello di consapevolezza che gli utenti stradali a due

ruote devono raggiungere nell’ottenere la licenza di guida e sull’importanza di effettuare delle

campagne di informazione a livello Europeo per sensibilizzare gli utenti a quattro ruote nei confronti

dei PTW. Il FEMA prosegue sottolineando altre problematiche sociali connesse agli utenti a due ruote

come l’impegno che i giornali di settore dovrebbero avere nel sensibilizzare i motociclisti verso un

comportamento rispettoso e volto alla legalità sulle infrastrutture stradali, e l’impegno delle autorità

Europee nel promuovere ricerca rispetto alla dinamica del motociclo, presupposto fondamentale per

comprendere un evento incidentale.


26

2.3 La sicurezza stradale per i “PTW” nel Mondo

Negli ultimi anni molti Paesi si sono occupati della sicurezza stradale per i motociclisti. Di seguito

vengono descritti alcuni tra i più importanti studi in ambito europeo e non solo.

2.3.1 IHIE (Institute of Highway incorporated engineers) Guidelines for

Motorcycling

L’Institute of Highway incorporated engineers (IHIE) in Inghilterra ha realizzato delle linee guida al

fine di incrementare la sicurezza per questa tipologia di utenti con il supporto del Governo Inglese:

l’obiettivo è di garantire ad una tipologia di trasporto in costante crescita negli anni, il giusto livello

di sicurezza stradale, attraverso vari interventi.

In primis vengono descritte le principali differenze che un veicolo a due ruote presenta rispetto a un

veicolo a quattro ruote:

Diverse condizioni di contatto tra pneumatico e pavimentazione, quindi diverse condizioni di

equilibrio dinamico del mezzo stesso e dell’utente specialmente in fase di frenatura,

accelerazione e percorrenza di elementi curvilinei.

La fase di frenatura coinvolge prettamente il freno anteriore, il che spiega come l’utente eviti

la manovra di sterzata in fase di frenatura, riducendo le possibilità di perdita di controllo del

mezzo in curva.

Una minima diminuzione di aderenza tra ruota posteriore e pavimentazione (dovuta alla

presenza di detriti, acqua, oli ecc..) possono determinare una forte instabilità del mezzo.

Diversa traiettoria in curva rispetto ai veicolo a quattro ruote: i motociclisti infatti tendono

ad attraversare la totale larghezza della corsia di marcia al fine di diminuire al massimo la

sterzatura e di massimizzare l’aderenza.

Per quanto riguarda l’importanza di un’ adeguata aderenza tra pneumatico e pavimentazione va

ricordato che:

Repentini cambiamenti della superficie di rotolamento fanno variare rapidamente i carichi

agenti sulle sospensioni del motoveicolo riducendo l’area di contatto tra pneumatico e

pavimentazione con evidenti conseguenze di instabilità dinamica.


27

Imprevisti cambiamenti dell’ ambiente al contorno che danno origine ad improvvise

decelerazioni/accelerazioni in fase di curvatura possono portare alla perdita del controllo del

mezzo.

Gli elementi geometrici che rappresentano maggior rischio per un motociclista sono le curve

planimetriche, in cui la stabilità del mezzo risulta essere inferiore rispetto alla percorrenza di

elementi quali rettifili in cui l’area di contatto del pneumatico risulta massima.

Nel percorrere tali elementi si evidenzia come l’utente che sta perdendo il controllo del mezzo tende

a “fissare” l’elemento che con maggior probabilità impatterà a seguito della caduta (tipicamente:

alberi, segnaletica verticale, barriere di sicurezza).

Ciò indica quanto sia importante evitare, ove possibile, il posizionamento di elementi a margine della

piattaforma, dando origine a zone libere da ostacoli soprattutto in strade extraurbane caratterizzate

da elevata affluenza di motociclisti.

2.3.2 Brussels Programme Centre of the International Road Federation

In questo documento viene analizzato il problema della sicurezza stradale dei motociclisti,

componente del traffico in forte crescita negli ultimi anni e spesso trascurata.

Le tipologie di incidente che coinvolgono utenti a due ruote possono essere principalmente di due

tipi: impatto del motociclo con la barriera di sicurezza o con un ostacolo mentre l’utente è ancora a

bordo del mezzo, oppure la condizione in cui entrambi sono in fase di scivolamento sulla

pavimentazione stradale verso l’ostacolo.

Alcuni studi hanno evidenziato la prevalenza di impatti con barriere di sicurezza nelle condizioni in

cui il veicolo e l’utente sono ancora insieme (BAST 2004), caso in cui l’utente a seguito dell’impatto

viene proiettato aldilà della barriera stessa.

Questo tipo di eventi incidentali hanno conseguenze difficili da prevedere, come la gravità delle

ferite, che dipendono per la maggior parte esclusivamente dalle caratteristiche del tracciato e dagli

elementi che lo compongono.

La difficoltà nella previsione delle conseguenze di un impatto di questo tipo ci porta ad analizzare

l’altra tipologia di evento incidentale: quello in cui l’utente e il motociclo si separano e in fase di

scivolamento impattano con elementi funzionali all’infrastruttura.In questo senso l’infrastruttura

dovrebbe “dimenticare” se il motociclista commette un errore, garantendo un sufficiente


28

spazio/tempo per permettere il recupero di controllo del mezzo o diminuire in ogni caso la velocità di

percorrenza e quindi la gravità dell’eventuale impatto.

Per prevenire la perdita di controllo del veicolo da parte del motociclista e mitigare le conseguenze di

un possibile evento incidentale ci sono due settori principali in cui le infrastrutture svolgono un ruolo

fondamentale:

1. Prevenzione

2. Mitigazione

1. La perdita di controllo di un veicolo a due ruote può essere dovuta a diverse cause, molte delle

quali sono dovute a difetti intrinseci dell’infrastruttura.

Elementi stradali, ad esempio i tombini, devono essere progettati installati e mantenuti tenendo

in considerazione che i veicoli transitanti hanno condizioni di equilibrio dinamico differenti dai

veicoli a quattro o più ruote.

Allo stesso modo evitare la formazione di buche attraverso un regolare programma di

manutenzione è essenziale per la sicurezza dei motociclisti, come anche l’eliminazione di polvere

o detriti in eccesso che rendono particolarmente scivolosa la superficie di rotolamento.

In generale la scarsa manutenzione rappresenta un’inaccettabile minaccia per tutti gli utenti

stradali.

Ulteriore elemento non trascurabile, specie per i PTW’s, è rappresentato dalla segnaletica, sia

verticale sia orizzontale. La verticale per ovvi motivi, visto che può rappresentare un ostacolo,

mentre quella orizzontale può fornire al motociclista un immagine dell’infrastruttura nei metri

che seguono. Non bisogna dimenticare che tale segnaletica deve avere garantire un idoneo

livello di aderenza per evitare il rischio di scivolamento o perdita di controllo del mezzo anche in

condizioni di pavimentazione bagnata.

A tal scopo devono essere eseguiti regolari controlli sulla qualità di questi elementi per garantire

un adeguato livello di aderenza ai veicoli transitanti.

Per quanto riguarda interventi mirati a ridurre le velocità quali ad esempio dossi dissuasori di

velocità, bisogna tener conto nella loro progettazione del loro attraversamento da parte di utenti

a due ruote. Altri dissuasori di velocità che possono essere utilizzati sono pannelli indicatori di

velocità, o pannelli a messaggio variabile atti ad indicare l’imminenza di una complessa sequenza

di elementi curvilinei o di altre situazioni particolari.


29

Ulteriore problema può essere causato da casi di “disordine stradale”, cioè quei casi in cui

l’eccessiva presenza di segnaletica verticale, di qualsiasi natura, può oscurare sia la visuale del

motociclista, sia la vista del motociclista stesso da altri utenti stradali accrescendone il rischio di

impatto.

2. Una volta che l’utente ha perso il controllo del proprio veicolo, l’evento incidentale può avere

conseguenze differenti, che variano soprattutto dal tipo di sistema di ritenuta stradale installato

su quel particolare tratto.

Per questo motivo ulteriori ricerche devono essere sviluppate in relazione al tipo di impatto e

alle sue conseguenze a seguito dello scivolamento del motociclista sulla sede stradale. Inoltre

l’infrastruttura stradale deve essere progettata tenendo conto delle possibili tipologie di

incidente, massimizzando la sicurezza per tutte le categorie di utenti.

Ciò dovrebbe comportare una maggior distanza tra la sede stradale e qualunque tipo di oggetto

che rappresenti un rischio per l’incolumità degli utenti, così da lasciare spazio ai motociclisti di

recuperare il controllo del proprio veicolo.

Per migliorare le infrastrutture i progettisti devono assicurarsi che la strada sia provvista di tutte le

misure di sicurezza idonee per ciascuna categoria stradale, siano autoveicoli, motoveicoli, pedoni o

mezzi pesanti. Allo stesso modo l’infrastruttura deve essere progettata in modo tale che si “spieghi

da sé”; studi hanno dimostrato che il rischio di incidente cresce nel caso di tratti stradali con

caratteristiche inaspettate o difficilmente interpretabili dall’utente.

2.3.3 ERSO (European Road Safety Observatory) – Powered Two Wheelers

Questo osservatorio sviluppato inizialmente come progetto pilota nel periodo 2004-2008 nell’ambito

del progetto SafetyNet ci dice che nel 2005 il numero complessivo di vittime su due ruote in Europa

(come riportato dall’IRTAD – International Road Traffic and Accident Database) è di 7030, che

rappresenta il 15% delle vittime totali. In relazione al numero di eventi va considerato il numero di

veicoli a due ruote presenti sul territorio, numero fortemente influenzato dal paese in analisi.

Tendenzialmente il Sud-Europa presenta un numero maggiore di motociclisti con il numero massimo

in Grecia; l’Italia è il secondo paese con il maggior numero di mezzi a due ruote.

Le contromisure che si possono prendere sono legate alla comprensione delle cause di incidente e

delle circostanze in cui questo avviene.


30

I report degli incidenti permettono di valutare una serie di informazioni quali:

Tipo di motoveicolo (ciclomotore o motociclo)

Contesto ambientale (centro abitato, strada extraurbana, intersezione ecc..)

Utenti stradali coinvolti (solo motoveicolo, motoveicolo e autoveicolo ecc..)

Gravità delle ferite/danni

Una combinazione di queste variabili è necessaria per definire le caratteristiche dell’evento

incidentale.

Ci sono poi dei fattori che possono contribuire al verificarsi dell’evento incidentale.

Fattori relativi all’utente. Nel caso di incidente che coinvolge PTW, è utile distinguere tra i

fattori legati all’utente a due ruote (come l’età o il livello di esperienza) e i fattori legati agli

altri utenti soprattutto in termini di problemi di percezione. Ovviamente maggiore è il

numero di Km percorsi dall’utente maggiore sarà la sua esposizione all’evento incidentale;

per questo motivo l’analisi dell’evento incidentale andrebbe corretta in base al numero di km

percorsi dall’utente.

Fattori relativi al veicolo. Un esempio per questi fattori sono le caratteristiche del motore, il

tipo di motoveicolo ecc..

Fattori relativi alla strada. In questo caso si parla di fattori come la qualità della superficie di

rotolamento e l’eventuale presenza di ostacoli.

2.3.4 EuroRAP - Barriers to change: designing safe roads for motorcyclists

Questo documento è il frutto del lavoro svolto all’interno dell’ “EuroRAP Motorcycle Safety Review

Panel”. Formatosi nell’Ottobre del 2007 questo gruppo di lavoro riunisce i maggiori esperti europei

nel campo della sicurezza stradale per i motociclisti e vari rappresentanti tra i costruttori di

motoveicoli, organizzazioni di motociclisti, specialisti nel settore dei trasporti e rappresentanti della

autorità stradali.

L’obiettivo del programma EuroRAP è quello di ridurre le vittime e la gravi conseguenze in tutte le

modalità di trasporto in Europa attraverso interventi mirati ad incrementare il livello di sicurezza

stradale, unendo utenti, autorità stradali e case produttrici.

Si avverte sempre di più la necessità di uno standard europeo per le barriere di sicurezza stradali per


31

questa categoria d’utenti. E’ noto che un autoveicolo che urta contro una barriera subisce un impatto

controllato, con l’obiettivo di reindirizzare il veicolo stesso nella sede stradale e assicurarlo da

ostacoli quali alberi, pali dell’illuminazione o altri elementi di rischio posizionati in prossimità della

piattaforma stradale.

In seguito alle costanti pressioni da parte delle organizzazioni per la sicurezza stradale dei PTW’s, il

13 Luglio del 2008 i membri del CEN Technical Committee on Road Equipment (TC226) hanno deciso

di sviluppare uno standard europeo per ridurre la severità degli impatti nel caso di collisione tra

motociclisti e barriere di sicurezza, il quale dovrebbe risolversi nella stesura di una nuova sezione

della norma europea UNI-EN-1317.

In assenza di una norma europea, alcuni paesi, Spagna (CIDAUT), Francia (LIER), Italia (AISICO), hanno

provveduto a sviluppare dei test che hanno portato all’adozione di linee guida nazionali rispetto alla

progettazione e all’implementazione di elementi di ritenuta stradale nel rispetto degli utenti a due

ruote.

Va specificato che in tutti i casi sopra citati la dinamica assunta per l’evento incidentale prevede la

separazione del motociclista dal mezzo e lo scivolamento sulla sede stradale fino al momento

dell’impatto.

L’EuroRAP propone delle raccomandazioni in attesa dei nuovi standard Europei, tra cui:

Individuare le strade maggiormente utilizzate dai motociclisti per poter definire una più

realistica visione di ciò che si può ottenere attraverso interventi ingegneristici senza sovra

stimare le aspettative.

Il protocollo standard utilizzato all’interno del “Road Assessment Programme” permette di

effettuare una sorta di mappa del rischio in funzione dei tipi di incidenti e della modalità di

trasporto utilizzata.

La realizzazione di database che identifichino gli eventi incidentali in cui è coinvolto un mezzo

a due ruote. Varie iniziative sono nate in Australia, e Stati Uniti. Quando l’evento coinvolge

barriere di sicurezza, la tipologia di barriera e le circostanze in cui si è verificato l’evento sono

informazioni fondamentali da includere nel report dell’incidente.

Programmi dimostrativi che mostrino l’implementazione di dispositivi salva motociclisti in

normali condizioni di lavoro.

Definizione di criteri univoci per la progettazione di barriere di sicurezza da parte di ingegneri

stradali e soprattutto per il loro corretto posizionamento.


32

2.3.5 ETSC (European Transport Safety Council) – “Vulnerable Riders”

Questa organizzazione no-profit con sede a Bruxelles dedica i propri studi all’obiettivo di riduzione

del numero e della gravità degli incidenti stradali in Europa. In particolare in questo studio pone

l’attenzione sulle categorie stradali cosiddette “vulnerabili”. I più importanti database di eventi

incidentali utilizzati all’interno della Comunità Europea sono:

1. Il CARE (Community database in Accidents on the Roads in Europe) è un database che contiene

informazioni riguardanti eventi incidentali che hanno comportato ferite gravi o decessi. I

database nazionali sono integrati all’interno del database del CARE così da creare un quadro

transnazionale degli eventi.

2. SafetyNet è un progetto voluto dalla Commissione Europea che ha l’obiettivo di costituire la

struttura di un Osservatorio sulla sicurezza stradale in Europa, il quale favorirà lo sviluppo di tutti

quegli aspetti riguardanti la sicurezza delle strade e dei veicoli e proporrà comuni interventi e

approcci a livello europeo.

3. Il MAIDS (Motorcycle Accident In-Depth Study) è un database che riguarda esclusivamente eventi

incidentali che coinvolgono PTW. Coinvolge uno studio approfondito nell’arco temporale 1999-

2000 in Francia, Germania, Olanda, Italia e Spagna.

Dal punto di vista della progettazione stradale e della percorrenza da parte dei motoveicoli si intuisce

come gli elementi curvilinei rappresentino la manovra più complessa e pericolosa per questi utenti.

Infatti il motociclista in questo caso attraversa tutta la larghezza della corsia per ottenere la massima

aderenza possibile con la minima sterzatura.

I fattori che incrementano in rischio di incidente in curva sono:

La differenza tra la velocità di approccio alla curva e l’effettiva velocità di percorrenza della

stessa.

Una riduzione del raggio di curvatura

La prevedibilità della curva

La visibilità della curva

La lunghezza della curva

I progettisti dovrebbero tener conto di una serie di concetti quali:


33

Geometrie stradali prevedibili permettono un più sicuro superamento di elementi curvilinei:

è fondamentale l’utilizzo di raggi di curvatura costanti.

Una adeguata distanza di visibilità permette all’utente di identificare per tempo eventuali

pericoli lungo il tracciato.

La visibilità può essere incrementata eliminando eccessi di vegetazione, o di qualunque altro

oggetto non funzionale all’infrastruttura che rappresenti un ostacolo o un elemento di

rischio.

Un PTW’s può anticipare in sicurezza le curve quando viene utilizzata un’idonea segnaletica.

La razionalizzazione nel posizionamento della segnaletica è fondamentale, poiché essa può

rappresentare un elemento di pericolo per l’utente a due ruote.

Evitare di posizionare ostacoli di qualunque tipo in uscita dalle curve, poiché potrebbero

aggravare le conseguenze di un eventuale incidente.

Un PTW viene guidato e bilanciato come il risultato di una complessa interazione di forze che ne

garantiscono l’equilibrio e la stabilità.

Un autoveicolo può essere guidato in modo più efficiente, soprattutto in caso di emergenza, in

particolare se l’utente è preparato ad affrontare eventi straordinari.

Molto importanti sono poi le caratteristiche della pavimentazione soprattutto per quanto riguarda

l’aderenza disponibile; è quindi fondamentale effettuare una periodica manutenzione per assicurare:

Un omogenea superficie di rotolamento con idonee caratteristiche di aderenza.

Assenza di detriti o impurità sulla pavimentazione

Adeguata visibilità, specialmente in curva e nelle intersezioni

Manutenzione adeguata di segnaletica verticale e orizzontale


34

3. La metodologia Le analisi presentate nel Capitolo 2 sullo sviluppo che questa categoria veicolare ha subito negli

ultimi decenni e del relativo incremento incidentale, fa si che i motociclisti siano tra le categorie di

utenti stradali definiti “deboli” insieme ai pedoni e ai ciclisti.

Lo studio che segue consiste proprio nel simulare il comportamento di un motociclo su un

determinato tracciato al variare delle condizioni del piano di rotolamento.

Il lavoro si articola in una serie di fasi logiche. In primis si è scelto il campo di indagine che in tal caso

consiste nella simulazione di geometrie extraurbane mediante l’utilizzo di un motociclo che possa

rappresentare un utente di media esperienza.

A questo punto sono stati individuati una serie di degradi della pavimentazione stradale tra i quali si

è poi scelto di studiare in particolare l’effetto che uno di questi, la “lucidatura degli inerti”, ha sulla

stabilità dinamica del rider. Dopo aver definito le condizioni strutturali della pavimentazione, sono

stati scelti i range di velocità da analizzare (compatibilmente con i raggi di curvatura in analisi) e sono

state definite alcune fasi di frenatura e di accelerazione in modo da simulare il più possibile il

naturale comportamento dell’utente durante la percorrenza del tracciato descritto.

A questo punto sono stati scelti gli output più significativi per l’analisi in questione, ottenuti

attraverso la simulazione dinamica mediante il codice di calcolo “BikeSim”.

Scelto tra questi il parametro più significativo ai fini dello studio, si è passati alla ricerca di un

modello matematico-statistico tale da definire una correlazione tra il parametro scelto e le variabili in

analisi. Quindi, definito il modello, è stato possibile descrivere delle classi di rischio in relazione al

valore assunto dall’output rispetto ad un valore limite di riferimento.

Questo procedimento permette di definire un metodo valido all’interno del campo di variazione delle

variabili scelte, che potrebbe rappresentare uno strumento utile alla programmazione degli

interventi di manutenzione programmata.


35

4. Cenni di cinematica e dinamica del motoveicolo

4.1 Cinematica del motoveicolo

La cinematica del motoveicolo è fondamentale soprattutto in relazione agli effetti che questa ha sulla

dinamica del veicolo stesso.

4.1.1 Definizione di motoveicolo

il motoveicolo è composto da un innumerevole varietà di parti meccaniche alcune molto complesse

dal punto di vista cinematico; se però si considera il sistema delle sospensioni come un elemento

rigido è possibile definire il motociclo come un elemento costituito da quattro corpi rigidi:

Retrotreno (telaio, serbatoio, motore-trasmissione)

Avantreno (manubrio, forcella , sterzo)

Ruota anteriore

Ruota posteriore

Questi quattro elementi sono connessi tra loro da tre giunti rotoidali (l’asse di sterzo e i due assi delle

ruote) e il sistema è in contatto con la pavimentazione mediante due punti di contatto ruota-piano di

rotolamento. (come in Figura 23)

Figura 23. Schematizzazione di un motoveicolo


36

In questo quadro è necessario descrivere il veicolo dal punto di vista geometrico. Per far questo si

utilizzano i seguenti parametri:

“p” interasse

“d” offset della forcella: distanza normale tra l’asse di sterzo e il centro della ruota anteriore

“e” angolo di incidenza

“Rr” raggio della ruota posteriore

“Rf” raggio della ruota anteriore

I parametri geometrici più utilizzati per descrivere un motociclo sono i seguenti:

“p” interasse

“e” angolo di incidenza

“a” traiettoria

L’interasse p è la distanza tra i punti di contatto degli pneumatici con il piano stradale. L’angolo

d’incidenza e è l’angolo tra l’asse verticale e l’asse e l’asse di sterzo. La traiettoria a è la distanza tra

il punto di contatto della ruota anteriore con il piano di rotolamento e il punto di intersezione

dell’asse di sterzo con il piano di rotolamento.

Questi parametri insieme sono importanti nella definizione della manovrabilità del motociclo come

percepita dall’utente. E’ importante ricordare che non sarebbe corretto analizzare gli effetti dovuti

da un unico parametro geometrico indipendentemente degli altri, poiché essi sono strettamente

correlati tra loro.

Un aumento dell’interasse, senza variare gli altri parametri, porta a:

Un incremento sfavorevole nella deformabilità torsionale e flessionale del telaio, il che

incide fortemente sulla manovrabilità del veicolo (telai più deformabili rendono il veicolo

meno manovrabile)

Sfavorevole incremento nel minimo raggio di sterzatura, il che può rendere difficile la

percorribilità di piccoli raggi di curvatura su strada.

Aumento in curva della coppia agente sul manubrio

Favorevole diminuzione del trasferimento di carico tra le due ruote durante le fasi di

accelerazione o frenatura con una conseguente diminuzione del beccheggio; ciò rende più

difficile il ribaltamento del veicolo.


37

Favorevole riduzione dei movimenti dovuti a degradi della pavimentazione

Favorevole incremento della stabilità del motociclo.

4.2 Dinamica del motoveicolo

4.2.1 La ruota

In un motoveicolo il sistema “ruota” è una delle componenti principali. Lo pneumatico, una delle

parti principali di questo sistema, permette, attraverso la sua deformabilità l’interazione con il piano

di rotolamento che con le sue caratteristiche di macro e micro rugosità garantisce il mantenimento

del contatto tra i due, permettendo il moto del veicolo stesso. Oltre a migliorare il comfort della

guida, un buon pneumatico migliora le condizioni di aderenza (a parità delle caratteristiche del piano

di rotolamento e delle condizioni ambientali) soprattutto in fasi come la frenatura in cui si possono

avere elevati scambi di forze tra la pavimentazione ed il veicolo, e anche nella generazione di forze

laterali. Le performance di un motoveicolo sono ampiamente influenzate dalle caratteristiche dei

suoi pneumatici. Per comprendere la loro importanza, basti pensare che il controllo del veicolo sia in

termini di equilibrio sia in termini di moto, si verifica attraverso la nascita di forze longitudinali e

laterali che agiscono tra “l’impronta” del pneumatico con il piano di rotolamento. Tali forze nascono

grazie all’interazione tra il pilota e elementi quali sterzo, acceleratore e sistema frenante.

Da un punto di vista della dinamica del veicolo è fondamentale ritrarre il comportamento generale

del pneumatico in varie condizioni di impiego attraverso un’analisi delle forze e dei momenti che

nascono dal contatto con la superficie stradale. E’ possibile rappresentare l’interazione tra i due

sistemi di cui sopra, attraverso la seguente figura:

Figura 24. Interazione pneumatico-piano di rotolamento


38

In figura 24 viene rappresentato un sistema di tre forze e tre momenti:

Una forza longitudinale agente lungo l’asse parallelo all’intersezione tra la “ruota” e il piano

stradale e passante attraverso il punto di contatto tra i due in direzione “x” (assunta positiva

in fase di marcia e negativa in frenatura);

Una forza verticale ortogonale al piano stradale (un carico verticale che agisce sulla ruota è

assunto positivo verso l’alto), lungo l’asse “z”;

Una forza laterale, nel piano stradale, ortogonale alla forza longitudinale, in direzione “y”;

Un momento ribaltante intorno all’asse x

Un momento di resistenza al rotolamento intorno all’asse y

Un momento d’imbardata intorno all’asse z.

4.2.2 Moto di rotolamento e sterzatura

Si consideri un motoveicolo marciante di moto rettilineo a velocità V che ad un certo punto entra in

curva. Il veicolo passa da una posizione verticale , in cui l’angolo di sterzo è nullo, ad una posizione

inclinata con un certo angolo di rollio f. Per ottenere una posizione bilanciata l’angolo di rotazione

dello sterzo varierà in funzione del raggio della curva e della velocità.

Figura 25. Schematizzazione della sterzatura


39

Si è visto come la rotazione dello sterzo ne genera un piccolo abbassamento, che causa a sua volta

una piccola rotazione della parte posteriore del telaio intorno all’asse della ruota posteriore. In realtà

è possibile dimostrare come, durante lo sviluppo del moto di rotolamento, il punto di contatto della

ruota posteriore con il piano di rotolamento viene dislocato. Il comportamento della ruota anteriore

è ancora più complesso, poiché in aggiunta al moto di rotolamento e al beccheggio essa è soggetta

anche ad una rotazione intorno all’asse di sterzo. E’ importante sottolineare che nel percorrere una

geometria curvilinea ci sono altri aspetti dinamici che non possono essere trascurati; uno su tutti è lo

scivolamento laterale tra ruota e piano di rotolamento che si genera durante la fase di percorrenza

della curva; infatti è proprio questo scivolamento che genera una forza di reazione laterale

necessaria di cui si parlerà in seguito. In figura 26 sono illustrati i casi di moto di puro rotolamento e

di moto con scivolamento laterale. L’assenza di scivolamento sta a rappresentare che, il vettore

velocità, che descrive il moto di avanzamento del punto di contatto della ruota, giace in un piano

parallelo alla ruota stessa, anche quando il veicolo sta percorrendo una curva.

Figura 26. Moto di puro rotolamento – Moto con scivolamento laterale

4.3.3 Forza longitudinale

La presenza di forze frenanti o di accelerazione generano una sollecitazione longitudinale agente

lungo l’area di contatto. Ad esempio nel caso di frenatura, la velocità di avanzamento del punto di

contatto è superiore rispetto alla velocità periferica della ruota. Ciò è espresso attraverso lo

scorrimento longitudinale, definito dal rapporto tra la velocità di scorrimento e la velocità di

avanzamento.


40

Tale scorrimento è positivo nel caso di trazione e negativo nel caso di frenatura. In tal caso, la forza

longitudinale avrà segno opposto rispetto alla velocità di avanzamento.

In frenatura, il raggio di rotolamento, che in condizioni di puro rotolamento è inferiore del raggio

perimetrale del pneumatico, cresce all’aumentare della forza frenante fino a diventare superiore al

raggio perimetrale. Inizialmente nella fase di frenatura il contatto tra pneumatico e piano stradale è

di perfetta adesione. Ciò cambia nel momento in cui la differenza tra la velocità di avanzamento e la

velocità periferica producono una sollecitazione superiore di quella generata in condizioni di perfetta

adesione, per cui nasce un’area di scorrimento. La lunghezza di tale area è proporzionale alla forza

frenante.

Figura 27. La forza longitudinale sul pneumatico

4.3.4 Forza laterale

La forza laterale che il pneumatico esercita sul piano di rotolamento, dipende dall’angolo di

slittamento l e dall’angolo di campanatura (camber) f. L’angolo di slittamento è definito come

l’angolo misurato tra la direzione di marcia e l’intersezione tra il piano del pneumatico e il piano

stradale.

Il pneumatico subisce una deformazione al contatto con il piano stradale, che produce un’impronta

di forma e dimensioni variabili, in funzione del tipo di pneumatico, dell’angolo di slittamento,


41

dell’angolo di rollio e di fattori esterni quali le caratteristiche del piano stesso, il carico, la

pressione di gonfiaggio ecc..

Figura 28. La forza laterale sul pneumatico

La presenza di forze laterali dovute alla marcia o alla fase di frenatura danno origine a deformazioni

dell’impronta che nasce al contatto tra ruota e piano di rotolamento. Solitamente l’impronta non è

simmetrica sia rispetto all’asse x sia all’asse y.

4.3.4.1 Componente generata dall’angolo di campanatura (Camber)

Consideriamo il caso di un pneumatico inclinato con un certo angolo di camber, che si muove in

direzione del proprio piano e ha un angolo di slittamento nullo. Nel caso in cui si consideri il

pneumatico indeformabile e si approssimi l’area di contatto ad un punto P situato sulla superficie

esterna del pneumatico stesso, tale punto descrive una traiettoria circolare nello spazio, la cui

proiezione sul piano stradale è una curva di forma ellittica. Pertanto la ruota ha in A l’unico punto di

contatto con il piano stradale; non si ha deformazione laterale né nascita di forze di campanatura.

Nel caso in cui si considera il pneumatico deformabile, la zona di contatto è estesa e il punto P

abbandona, nel momento in cui entra all’interno dell’area di contatto tra piano e pneumatico, la

traiettoria ellittica descritta in precedenza, per muoversi lungo una traiettoria rettilinea nella stessa

direzione del moto della ruota (descritta in figura 29 dalla linea a-a). Possiamo immaginare che la

deformazione del pneumatico PP’’ avvenga in due fasi distinte: dapprima si ha una deformazione


42

verticale PP’ dovuta dal carico verticale, poi la forza laterale dovuta all’angolo di campanatura genera

la deformazione P’P’’.

Figura 29. L’angolo di campanatura (Camber)

4.3.4.2 Componente necessaria all’equilibrio del motoveicolo

Consideriamo un motoveicolo all’interno di una curva in moto stazionario. L’equilibrio dei momenti

delle forze agenti nel centro di massa mostra come la forza laterale normalizzata (cioè rispetto al

carico verticale N) necessaria ad assicurare l’equilibrio del motociclo sia uguale alla tangente

dell’angolo di rollio come descritto in figura 30.

Figura 30. L’equilibrio del motoveicolo in curva


43

4.3.5 La frenata del motoveicolo

Una delle fasi più critiche per la stabilità di un motoveicolo è quella della frenata. Infatti se per un

autoveicolo la fase di frenatura non è legata ad una condizione necessaria di equilibrio dinamico del

mezzo, per un veicolo a due ruote ciò è imprescindibile.

La principale caratteristica che distingue un autoveicolo da un motoveicolo in termini di sistema

frenante è che l’auto dispone di un unico comando per la sua attivazione (il pedale del freno) mentre

il motoveicolo dispone di un doppio comando, uno per il freno anteriore uno per il posteriore.

Molto spesso il freno posteriore non è utilizzato quanto si dovrebbe, il che genera uno squilibrio

nella stabilità del mezzo che aumenta le possibilità di caduta per il driver.

4.3.5.1 Il contributo del freno posteriore

Nell’inserimento in curva l’uso del freno posteriore fornisce un valido contributo soprattutto ai fini

della stabilità direzionale. Infatti se la frenata viene effettuata bruscamente solo con il freno

anteriore potrebbe insorgere una condizione pericolosa anche perché il carico sulla ruota posteriore

diminuisce fino quasi ad annullarsi a causa del trasferimento di carico.

La forza di frenata anteriore e la forza di decelerazione del motociclo generano infatti una coppia che

tende ad imbardare maggiormente il motociclo ossia a ruotare il retrotreno verso l'interno della

curva con conseguente possibile caduta, se non si smette di frenare.

Figura 31. Motociclo in curva con forza frenante solo anterior

La forza frenante della ruota posteriore ha invece un’azione stabilizzante nei confronti della

direzionalità del moto come si può intuire osservando la Figura 32.


44

Figura 32. Motociclo in curva con forza frenante solo posteriore

Queste semplici considerazioni ci permettono di intuire quanto sia importante l’utilizzo di entrambi i

freni, anteriore e posteriore, per la fase di inserimento in curva.

4.3.5.2 Trasferimento di carico durante la frenata

Per valutare il contributo dei due freni nel caso di una frenata in moto rettilineo decelerato è

necessario fare alcune considerazioni sulle forze agenti sul veicolo.

Durante il moto decelerato il carico sulla ruota anteriore aumenta mentre il carico sulla ruota

posteriore diminuisce, in sostanza vi è un trasferimento di carico dalla ruota posteriore a quella

anteriore. Le equazioni cardinali applicate al veicolo nel suo insieme consentono di calcolare i carichi

dinamici sulle ruote e il trasferimento di carico dalla ruota posteriore alla ruota anteriore.

Figura 33. Le forze agenti sul motociclo in decelerazione


45

4.3.5.2.1 Equilibrio delle forze orizzontali

La forza di inerzia di decelerazione (data dal prodotto della massa m per la decelerazione d) è uguale

alla somma delle forze frenanti:

4.3.5.2.2 Equilibrio delle forze verticali

La forza peso mg è uguale alla somma dei carichi verticali agenti sulle ruote:

4.3.5.2.3 Equilibrio dei momenti rispetto al baricentro

dove con F (forza di frenata complessiva), si è indicata la somma della forza frenante anteriore Ff e

della forza frenante posteriore Fr.

Il carico dinamico sulla ruota anteriore risulta pari alla somma del carico statico e del trasferimento di

carico:

mentre il carico dinamico sulla ruota posteriore risulta pari alla differenza del carico statico con il

trasferimento di carico:

Si può osservare che il trasferimento di carico Fh/p è proporzionale alla forza di frenata complessiva

ed all’altezza del baricentro ed inversamente proporzionale al passo.

Se poniamo nulla la forza frenante troviamo i carichi verticali statici agenti sulle ruote che dipendono

ovviamente solo dalla posizione orizzontale del baricentro.

Carico statico sulla ruota anteriore:

Carico statico sulla ruota posteriore:


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Affinchè uno pneumatico non slitti durante la fase di frenata, il valore della forza frenante ad esso

applicata non deve superare il prodotto del carico dinamico agente sullo pneumatico stesso per il

relativo coefficiente di aderenza: quest’ultimo prodotto rappresenta esattamente la massima forza

frenante applicabile allo pneumatico in assenza di slittamento ovvero la forza frenante al limite

dell’aderenza.

Detti ff e fr i coefficienti di aderenza relativi rispettivamente alla ruota anteriore e alla posteriore, la

forza frenante complessiva al limite dell’aderenza è pari a:

Normalmente durante una frenata non si arriva ai limiti dell’aderenza, la forza frenante dipende

quindi dai coefficienti di attrito impegnati (indicati con m) dalle ruote anteriore e posteriore.

La figura seguente mostra l’andamento dei carichi dinamici sulle ruote in funzione della forza di

frenata. Sia i carichi sulle ruote che la forza frenante sono adimensionalizzate (rapportate) alla forza

peso. Il veicolo considerato ha una ripartizione statica dei carichi sulle due ruote 50%-50% ossia il

baricentro cade nella mezzeria del passo.

Supponiamo che il coefficiente di aderenza sia molto basso e pari a f=0.2 per entrambe le ruote. Dal

grafico in figura 34 si vede che i carichi dinamici sulle ruote risultano all’incirca pari a 0.4 sulla ruota

posteriore e 0.6 su quella anteriore. In tali condizioni non utilizzare il freno posteriore significa

rinunciare ad un contributo del 40%rispetto alla massima forza frenante ottenibile.


47

Figura 34. Carichi dinamici adimensionali sulle ruote al variare della forza di frenata complessiva massima adimensionale

Se invece il coefficiente di aderenza è molto elevato, ad esempio f=0.9 la figura mostra che il carico

sulla ruota anteriore risulta pari a 0.95 mentre il carico sulla ruota posteriore risulta pari a 0.05;

pertanto il contributo della forza frenante posteriore risulta in questo caso molto modesto, quasi

trascurabile. In conclusione, si può affermare che il ricorso al freno posteriore è poco utile su

pavimentazioni con alto coefficiente di aderenza e con pneumatici dotati di mescola tenera ma

diventa indispensabile su piani stradali con ridotto coefficiente di aderenza.

Rovesciamento in avanti del motoveicolo

La figura precedente mostra che, all’aumentare della forza di frenata complessiva, il carico sulla

ruota posteriore diminuisce fino ad annullarsi: la condizione limite di rovesciamento si verifica

proprio quando il carico dinamico sulla ruota posteriore diventa nullo. In tale situazione, il carico

dinamico sulla ruota anteriore è uguale al peso del motociclo e la direzione della risultante del carico

dinamico e della forza di frenata passa per il baricentro del veicolo.

L’equazione dell’equilibrio dei momenti rispetto al baricentro fornisce l’espressione della forza di

frenata al limite del rovesciamento:

Quanto minore è tale forza, tanto più facile è il raggiungimento della condizione di rovesciamento: si


48

può quindi concludere che il rovesciamento è favorito a parità di forza frenante dalla leggerezza del

veicolo e dalla posizione alta ed avanzata del baricentro.

4.3.6 La frenata ottimale

Si definisce ottimale la frenata che consente di ottenere la massima decelerazione possibile. La

decelerazione del veicolo, espressa in g risulta:

Si può osservare che la decelerazione dipende dalle caratteristiche geometriche (passo p, altezza del

baricentro h, distanza longitudinale del baricentro b) e dai coefficienti di attrito impegnati.

Si può osservare che la decelerazione non dipende dalla massa ma solo da grandezze geometriche e

dalle caratteristiche della pavimentazione e quindi dei pneumatici.

La forza di frenata della ruota anteriore rispetto alla forza di frenata totale risulta anch’essa funzione

delle sole grandezze geometriche e dei coefficienti di attrito impegnati dalle due ruote:

Rappresentando in un grafico le curve di ripartizione della frenata e di decelerazione (rapportata

all’accelerazione di gravità g=9,81 m/s2), in funzione dei coefficienti di attrito impegnati da ciascuna

ruota. Si può vedere che la decelerazione aumenta all’aumentare dei coefficienti di attrito, in

modo particolare di quello della ruota anteriore. Ciò è comprensibile ricordando che durante

la frenata vi è un trasferimento di carico dalla ruota posteriore a quella anteriore.

Le curve in rosso rappresentano la ripartizione della frenata tra ruota anteriore e posteriore

(aliquota anteriore, aliquota posteriore). L’asse orizzontale corrisponde ad una frenata con la sola

ruota posteriore (0/100) mentre l’asse verticale rappresenta il caso di frenata con la sola ruota

anteriore (100/0). La figura 35 mostra la convenienza dell’utilizzo del freno posteriore soprattutto

quando il coefficiente di attrito è basso; tale convenienza diminuisce fino a diventare quasi

trascurabile in presenza di coefficienti di attrito molto elevati.


49

Figura 35. Curva delle decelerazioni e di ripartizione della frenata. (Passo p=1.4 m; altezza baricentro h=0.7 m; distanza

orizzontale b=0.7 m)

Dai dati assunti la condizione limite di rovesciamento si verifica quando la decelerazione risulta pari a

1g; la curva (1g) rappresenta quindi la massima decelerazione ottenibile. Supponiamo di voler

frenare il veicolo con una decelerazione pari a 0.5g; le possibili combinazioni di utilizzo dei freni

anteriore e posteriore in grado di fornire la decelerazione desiderata sono infinite; ad esempio

frenando solo con il freno anteriore la decelerazione di 0.5 g è ottenuta impegnando un coefficiente

di attrito anteriore pari a 0.68 (punto A), con una ripartizione delle forze frenanti 80% anteriore e

20% posteriore invece si deve impegnare un coefficiente di attrito anteriore pari a 0.55 e posteriore

pari a 0.4 (punto B). Una altra possibilità è ad esempio rappresentata dal punto C che mostra una

ripartizione della forza frenante 60% anteriore e 40% posteriore a cui corrisponde un maggiore

impegno del pneumatico posteriore e un corrispondente minore impegno di quello anteriore.

A questo punto ci chiediamo se sia possibile determinare il punto che rappresenta la frenata

ottimale, sempre ipotizzando di desiderare una decelerazione pari a 0.5 g. Supponiamo che i

massimi coefficienti di attrito impegnabili dagli pneumatici siano uguali per entrambi. E' intuitivo

pensare che la frenata ottimale si avrà quando i due pneumatici vengono impegnati in uguale misura,

ossia quando i coefficienti di attrito impegnati dai due pneumatici sono uguali. La figura mostra che

impegnando i pneumatici in uguale misura si ottiene la massima decelerazione possibile; ad esempio


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se il coefficiente di attrito è pari a 0.8 sia per la ruota posteriore che anteriore la massima

decelerazione (pari a 0.8 g) si ottiene con una ripartizione della frenata 90-10 a cui corrisponde il

massimo impegno dei due pneumatici.

La figura mostra che utilizzando solo il freno anteriore si ottiene una decelerazione inferiore pari a

0.67 g e che con il solo freno posteriore si ottiene solo 0.29 g.

Se il fondo stradale è più scivoloso e i coefficienti di attrito di entrambe le ruote risultano pari a 0.4 la

frenata ottimale si ha con una diversa ripartizione (30/70) e fornisce una decelerazione pari

a 0.4 g.

Questo esempio mostra che la frenata ottimale necessita di una differente ripartizione di frenata tra

le due ruote al variare della decelerazione desiderata. Infatti la retta inclinata di 45°, che corrisponde

a mf = mr e che rappresenta la condizione di frenata ottimale, interseca differenti curve di

ripartizione al variare della decelerazione desiderata.

Figura 36. Esempio di frenata al variare delle condizioni del piano di rotolamento.

Da osservare inoltre che nell'esempio considerato, non è conveniente una forza di frenata posteriore

superiore alla forza di frenata anteriore. Infatti la figura 36 mostra che la retta ottimale di frenata (in

verde) è tangente nel punto di origine alla curva di ripartizione di frenata 50-50; pertanto non

interseca le curve di ripartizione caratterizzate da forze frenanti posteriori maggiori.

Quanto detto é valido anche per veicoli aventi una diversa ripartizione del carico statico sulle due


51

ruote ad esempio 45 sulla ruota anteriore e 55 sulla ruota posteriore. La retta ottimale di frenata

risulta sempre tangente nel punto di origine alla curva di ripartizione di frenata, avente gli stessi valori della

ripartizione del carico statico sulle due ruote. Ad esempio con un carico ripartito 45 anteriore e 55

posteriore la curva di ripartizione di frenata tangente alla curva ottimale è quella relativa ad una

ripartizione della forza frenante 45 anteriore e 55 posteriore.

Figura 36. Esempio di frenata al variare delle condizioni del piano di rotolamento (Passo p=1.4 m; altezza baricentro h=0.7

m; distanza orizzontale b=0.7 m)

4.4 L’accelerazione del motoveicolo

Analogamente a quanto visto nell’ analisi dinamica per la fase di frenatura, è semplice comprendere

ciò che accade in fase di accelerazione, in cui le forze in gioco saranno le stesse, ma agiranno

inversamente tra ruota anteriore e ruota posteriore rispetto a quanto visto per la frenata.


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5. Gli ammaloramenti delle pavimentazioni stradali

5.1 Pavimentazioni stradali flessibili

5.1.1 Generalità

Per pavimentazione stradale di intende quella parte del corpo stradale costituita da un insieme di

strati sovrapposti, di materiali, composizione e spessori diversi aventi tre principali funzioni:

Sopportare le azioni indotte dal traffico veicolare e trasmetterle, opportunamente attenuate,

al sottofondo garantendo una buona capacità portante in termini di resistenza strutturale.

proteggere il terreno sottostante dagli agenti atmosferici per mantenere nel tempo le

caratteristiche di portanza degli strati più profondi

garantire un piano di rotolamento regolare, necessario ad assicurare le condizioni di

sicurezza e di confort necessarie nella circolazione stradale

E’ quindi possibile identificare tre caratteristiche prestazionali che devono caratterizzare una

pavimentazione stradale:

aderenza, connessa alle caratteristiche di tessitura superficiale e fondamentale a garantire

una sicurezza d’esercizio

capacità drenante, per ridurre le probabilità di aquaplaning e di nebulizzazione dell’acqua sui

veicoli che seguono.

adeguata fono assorbenza, volta a ridurre l’inquinamento acustico dovuto al traffico

veicolare.

Da un punto di vista funzionale una pavimentazione stradale è costituita da un manto di usura e da

una struttura portante; lo strato d’usura è quello direttamente esposto alle azioni veicolari e agli

agenti atmosferici, mentre la struttura portante ha la funzione di mantenere inalterata la

configurazione del manto sovrastante, distribuendo sul sottofondo le sollecitazioni dovute al traffico.

Infatti, la pavimentazione, distribuendo su di una superficie maggiore di quella corrispondente

all’area d’impronta delle ruote dei veicoli i carichi indotti dalle ruote stesse, riduce il valore della

pressione sul terreno e quindi l’entità delle deformazioni del sottofondo.


53

Figura 37. Schematizzazione degli strati di una pavimentazione flessibile

Come già accennato una pavimentazione stradale è composta da diversi strati, ciascuno dei quali ha

una funzione ben precisa. In particolare le differenza principali sono tra gli strati superficiali e quelli

profondi.

Caratteristica principale di una pavimentazione stradale flessibile è la sua capacità di subire

deformazioni a seguito dei carichi ai quali viene sottoposta senza presentare fessurazioni.

Le differenze strutturali dei vari strati sono dovute alle diverse sollecitazioni a cui sono sottoposti. I

carichi che i veicoli trasmettono sul piano di rotolamento possono essere suddivisi in due classi

principali:

azioni orizzontali o tangenziali al piano viabile (dovute al moto del veicolo):

in questo caso le miscele degli strati superficiali (usura e binder) devono essere

dotate di elevata resistenza a sollecitazioni di taglio

azioni verticali dovute al peso:

in tal caso le miscele degli strati più profondi (base e fondazione) devono resistere

principalmente ad azioni di tipo flessionale.

Strato superficiale:

per strato superficiale si intende lo strato immediatamente sottostante al piano viabile, destinato ad

assorbire le azioni locali verticali e tangenziali indotte dai veicoli transitanti e trasmetterle con


54

intensità attenuata agli strati sottostanti, nonché a garantire le richieste caratteristiche di micro e

macro rugosità superficiale necessarie a garantire l’aderenza. Nel caso di pavimentazioni flessibili è

costituito dallo strato di usura più lo strato di binder (entrambi realizzati in conglomerato

bituminoso)

strato di usura: le sue proprietà vanno relazionate con le caratteristiche mineralogiche e

granulometriche degli inerti (scelta del fuso granulometrico) e dei bitumi.

Solitamente lo spessore di questo strato varia tra i 4 e i 6 cm

strato di collegamento (binder): come per lo strato di usura, le sue proprietà dipendono dalle

caratteristiche degli inerti costituenti e dei bitumi utilizzati.

Il suo spessore varia tra i 6 e gli 8 cm

Strato di base:

si colloca tra lo strato superficiale e lo strato di fondazione.

Il suo compito principale è quello di resistere ai carichi verticali trasmessi dai veicoli transitanti in

superficie, ripartendoli sugli strati sottostanti di minori qualità portanti. Nelle pavimentazioni

flessibili tale strato viene realizzato in misto bitumato con minore quantità di bitume, maggiore

porosità e caratteristiche meccaniche più basse rispetto agli strati più superficiali.

Lo spessore di uno strato di base è ampiamente variabile, da un minimo di 10 cm a un massimo di 30

cm, in relazione all’entità del traffico pesante, alle condizioni climatiche e alla portanza del

sottofondo.

Strato di fondazione:

è lo strato più profondo, al di sotto del quale si trova il sottofondo. Ha la funzione di ripartire

ulteriormente i carichi verticali compatibilmente con le caratteristiche portanti del terreno di

appoggio (sottofondo). Solitamente viene realizzato in misto granulare; il suo spessore varia tra i 15 e

i 35 cm.


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Gli strati legati che compongono le pavimentazioni flessibili sono realizzati con miscele composte da

aggregati lapidei e bitume.

Gli aggregati, o inerti che costituiscono gli strati della pavimentazione sono la componente principale

di una pavimentazione, e ne rappresentano circa l’80% in volume; si caratterizzano in funzione della

loro granulometria, perciò il rispetto di un prefissato fuso granulometrico costituisce il requisito

essenziale a garantire le adeguate caratteristiche di resistenza e durabilità del prodotto finito.

Tali inerti devono essere non lucidabili per evitare l’usura in tempi brevi e il decadimento delle

proprietà di aderenza. Devono inoltre provenire da frantumazione artificiale in modo da assicurare

superfici chimicamente attive e spigoli vivi.

Quindi di fondamentale importanza sono l’assortimento granulometrico e la forma, caratteristiche

necessarie a garantire un’adeguata resistenza al taglio al conglomerato.

Un’importante componente è data dal passante a 0,075 mm (chiamato anche filler), il quale assolve

la funzione di completamento della granulometria e, ancora più importante, di incrementare la

viscosità delle pellicole di bitume che rivestono gli aggregati, rendendole più stabili e meno

suscettibili alla temperatura.

Il bitume svolge le funzioni di legante dotando l’insieme degli aggregati di coesione. Conferisce al

conglomerato un comportamento visco-elastico che è fortemente dipendente dalla temperatura.

Non solo gli aggregati e il bitume sono fondamentali nella costituzione degli strati legati; altrettanto

importanti sono i vuoti residui: questi influenzano fortemente le proprietà fisiche e meccaniche della

miscela e il loro volume dipende principalmente dalla quantità di filler presente.

In funzione del volume dei vuoti rispetto al volume totale della miscela è possibile caratterizzare i

conglomerati come:

Conglomerati aperti: Vr > 10%

Conglomerati semi-aperti: 6% ≤ Vr ≤ 10%

Conglomerati chiusi: 3% ≤ Vr ≤ 6%

In ogni caso il volume dei vuoti deve essere superiore ad un certo valore limite, poiché se troppo

basso si ha la possibilità di trasudo del legante in superficie e quindi di conseguenti perdite di

aderenza.


56

Per garantire elevate caratteristiche di resistenza alle azioni del traffico è fondamentale il dosaggio

del bitume. Infatti la quantità di bitume deve essere tale da avvolgere i grani con una pellicola di

opportuno spessore altrimenti si possono avere due condizioni:

insufficiente dosaggio: i grani non vengono completamente avvolti dal bitume e si avrà sia

una scarsa adesione sia delle pellicole troppo sottili che cederanno sotto il traffico veicolare.

eccessivo dosaggio: le pellicole di bitume che avvolgono i grani sono troppo spesse e

riducendosi l’attrito interno si avrà un effetto lubrificante che porterà ad avere elevate

deformabilità.

Per i motivi sopra descritti è necessario effettuare il progetto della miscela (mix design) così da poter

determinare l’ottimale quantità di bitume necessaria.

5.2 Gli ammaloramenti

Le sovrastrutture stradali, come accennato in precedenza vengono progettate per garantire

determinate caratteristiche prestazionali in un arco di tempo definito “vita utile”. Al suo termine sarà

necessario sostituire il pacchetto con uno nuovo.

Ad ogni modo durante la vita utile saranno necessari interventi di manutenzione per far sì che gli

standard prestazionali definiti in fase di progetto non decadano.

I principali effetti degli ammaloramenti stradali in termini di sicurezza dell’esercizio viario sono:

sensibile riduzione dell’aderenza

rischio di aquaplaning

instabilità dinamica del veicolo dovuta ad irregolarità del piano viabile

I tipi di ammaloramenti più frequenti sono:

1. ammaloramenti dovuti a fatica (fessurazioni)

2. ammaloramenti dovuti a deformazioni visco-plastiche (ormaie)

3. ammaloramenti per usura dello strato superficiale


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5.2.1 Ammmaloramenti dovuti a fatica

A seguito del passaggio ciclico dei veicoli sulla pavimentazione stradale e quindi per effetto

dell’inflessione locale all’interno del pacchetto strutturale, al fondo dello strato di conglomerato

bituminoso insorgono delle sollecitazioni di trazione. Nonostante queste siano solitamente inferiori

alla resistenza a trazione del materiale la loro ripetuta applicazione genera un danno progressivo, che

dopo un certo numero di cicli di carico dà origine a delle fratture che si propagano gradualmente

verso l’alto. Questo è il tipico fenomeno di rottura per fatica che si manifesta macroscopicamente

sulla superficie della pavimentazione come lesioni lineari ad uno stadio del fenomeno non avanzato;

poi al crescere del numero di passaggi veicolari assumono una forma reticolare.

Figura 38. Andamento delle sollecitazioni nel pacchetto al passaggio dei veicoli

E’ possibile definire i tre stadi che caratterizzano un ammaloramento per fatica:

formazione delle prime lesioni in corrispondenza della base degli strati legati

propagazione verso l’alto dello stato fessurativo

distribuzione superficiale ramificata delle fessure

Il calcolo del danno a fatica per i conglomerati bituminosi viene effettuato solitamente applicando

una legge di accumulo lineare (Miner) secondo la quale identificando le ampiezze ε di n cicli di

deformazione applicati, la rottura per fatica avviene quando risulta:

dove Ni è il numero di cicli di deformazione che porterebbe a rottura il materiale nel caso in cui

l’ampiezza di deformazione fosse sempre mantenuta uguale a εi.


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In tal caso le εi sono le massime deformazioni orizzontali di trazione che, nelle diverse condizioni di

temperatura, i carichi di traffico provocano negli strati della sovrastruttura; N i è il numero di cicli di

deformazione di ampiezza εi, che porta a rottura il materiale a rottura quando la temperatura

assume il valore in corrispondenza del quale è stata calcolata εi; ni è il numero di volte in cui durante

la vita della pavimentazione in un punto di essa viene applicato, nelle anzidette condizioni di

temperatura, il carico che provoca la deformazione εi.

Nella valutazione della genesi e dello sviluppo del danneggiamento fessurativo per fatica occorre

tener presente ulteriori aspetti oltre all’entità del traffico ed alle variazioni di temperatura. La natura

viscoelastica del bitume sia esso modificato o meno, è trasferita direttamente al conglomerato

bituminoso all’atto del suo confezionamento. Esso pertanto risente di tutti quei fenomeni che

caratterizzano i leganti idrocarburici. Essendo la fatica intuitivamente associata all’esercizio della

sovrastruttura ed al lasso temporale in cui essa si trova ad operare, risulta automatico associarvi

anche la nota variazione di consistenza e rigidezza del conglomerato bituminoso legata

all’invecchiamento ossidativo del legante. Lo studio della fatica di un conglomerato, anche se

condotto per via accelerata in laboratorio, non può dunque prescindere dalle variazioni delle

caratteristiche dei materiali bituminosi nel tempo non imputabili direttamente a traffico e clima.

Occorre precisare che l’identificazione di una soglia limite oltre la quale la formazione di fessurazioni

per fatica risulti non più compatibile con l’esercizio funzionale della pavimentazione stessa è legata

alla tipologia infrastrutturale ed al risultato di un’analisi benefici/costi che tenga conto di diversi

fattori, in primis la Sicurezza stradale. Bisogna ad esempio considerare l’effetto domino che le

fessurazioni possono avere sulle caratteristiche strutturali della sovrastruttura; la percolazione di

acque nel sottofondo può ridurne la portanza, oppure la perdita di rigidezza degli strati superficiali

può risultare in un aumento delle tensioni negli strati sottostanti: la prestazione della

pavimentazione sotto l’azione del traffico non dipende solamente dalle caratteristiche dei materiali

di ciascuno strato, ma dall’interazione tra questi.

5.2.2 Ammaloramenti dovuti a deformazioni visco-plastiche

Le ormaie vengono definite come depressioni sotto la traccia delle ruote accompagnate o meno da

refluimenti laterali. In pratica si tratta del risultato dell’accumulo di deformazioni permanenti a

seguito del passaggio ciclico dei mezzi pesanti


59

Figura 39. Fenomeno dell’ormaiamento

La resistenza alle deformazioni permanenti per i conglomerati bituminosi è espressa da relazioni che

legano il numero di ripetizioni di un determinato stato tensionale alla deformazione specifica

irreversibile che esso produce. Queste relazioni si ottengono dai risultati delle prove di Creep

dinamico e vengono utilizzare nei metodi razionali di progetto delle pavimentazioni per valutare

l’entità delle irregolarità superficiali generate dall’accumulo delle deformazioni permanenti (ormaie).

Figura 40. Andamento dei carichi e delle deformazioni corrispondenti

Il valore della deformazione specifica permanente dipende, per ciascuna specifica miscela, oltre che

dall’entità, dalla frequenza e dal numero di ripetizioni dello stato tensionale, anche dalla

temperatura.

Il fenomeno dell’ormaiamento è dovuto a due cause principali:

deformazioni permanenti accumulate negli strati non legati a causa di tensioni ripetute

troppo elevate negli strati inferiori. Ciò è dovuto ad un problema di tipo strutturale per cui gli

strati più superficiali in conglomerato bituminoso sono troppo sottili e insufficienti a ridurre

deformazione permanente


60

le tensioni trasmessi agli strati inferiori. Altra possibilità è che il sottofondo non abbia una

adeguata portanza; in tal caso il fenomeno non è imputabile al comportamento elasto-

viscoso del conglomerato bituminoso.

deformazioni permanenti accumulate negli strati di conglomerato bituminoso. Tali

deformazioni hanno origine dal comportamento visco-plastico del conglomerato; più

precisamente il comportamento viscoso determina l’accumulo di deformazioni residue

permanenti, mentre il comportamento plastico è dovuto alla resistenza al taglio della miscela

che specialmente alle alte temperature è bassa. Nasce perciò uno scorrimento nel caso di

elevati carichi che superano la resitenza al taglio stessa.

dove τ dipende dai componenti della miscela bituminosa, la coesione c è fornita

principalmente dal bitume e , l’angolo di attrito dipende dall’aggregato.

Il bitume ha un’ influenza fondamentale nel comportamento di una miscela e per ridurre il fenomeno

dell’ormaiamento è necessario utilizzare un bitume più rigido, quindi con elevata coesione. Allo

stesso tempo la viscosità deve essere superiore ad un certo valore minimo in relazione alla massima

temperatura raggiungibile sul piano stradale. Non di minore importanza è l’influenza dell’aggregato il

cui angolo di attrito interno deve essere elevato adottando aggregati spigolosi con superficie

scabra e granulometria continua; inoltre si deve tener conto dell’angolarità degli aggregati sia grossi

sia fini poiché essa incide sull’attrito interno della miscela e quindi sulla sua resistenza al taglio.

Figura 41. Deformazioni permanenti – Ormaie


61

Si può far riferimento a tre livelli di classificazione del degrado:

bassa gravità: profondità dell’ormaia inferiore ai 15mm

media gravità: profondità dell’ormaia inferiore ai 30mm

alta gravità: profondità dell’ormaia superiore ai 40mm

Va ricordato infine che l’ormaiamento è amplificato nel caso in cui si utilizzi una elevata percentuale

di bitume ad alta penetrazione e a forte suscettibilità termica, nel caso di aggregati tondeggianti e di

scarso costipamento (ormaie da assestamento). Gli effetti principali di questo tipo di deformazioni

sulla sicurezza dell’esercizio viario si manifestano soprattutto attraverso l’aumento della probabilità

del fenomeno dell’aquaplaning. I provvedimenti che si possono adottare sono funzione delle cause

del fenomeno; quindi si provvederà ad una bonifica degli strati legati o degli strati profondi a

seconda che le deformazioni siano dovute al comportamento visco-plastico della miscela o alla

perdita di portanza degli strati profondi.

5.2.3 Ammaloramenti per usura dello strato superficiale

L’aderenza è quel meccanismo in virtù del quale una ruota in moto di rotolamento trasmette al

terreno, attraverso le zone di reciproco contatto, tre sistemi di forze: forze normali, forze trasversali,

forze dirette nella direzione del moto.

La rugosità di un piano viabile è l’attitudine necessaria a fornire in ogni condizione, sia atmosferica

che di guida, una adeguata aderenza al contatto pneumatico-strada. Essa è legata alle caratteristiche

fisiche delle miscele costituenti quella parte dello strato superficiale rappresentata dallo strato di

usura. La rugosità dipende, quindi, dalle asperità presenti sulla superficie di rotolamento di una

pavimentazione.

Queste asperità possono essere classificate in microrugosità e macrorugosità. La macrorugosità

dipende dall’insieme delle asperità superficiali intergranulari, la microrugosità è invece legata alla

scabrezza dei singoli elementi lapidei che compongono la miscela.

La micro-tessitura influenza fortemente la tendenza alla lucidatura della superficie stradale ovvero

dell'aggregato stesso, ed è generalmente espressa attraverso il valore del CLA (Coefficiente di

Levigabilità Accelerata). Tale valore quantifica non solo la scabrezza dell'inerte ma anche il suo

mantenimento nel tempo, essendo noto che, a parità di traffico, per ogni unità di cui varia il CLA, il

valore del CAT varia di 0.01.


62

Il CAT, coefficiente di aderenza trasversale, è l’indicatore associato alle caratteristiche di aderenza,

viene

valutato a mezzo di misure dirette di aderenza tramite apparecchiature come lo SCRIM (Sideway

Coefficient Routine Investigation Machine), e ha valori che vanno da CAT < 0,35 per condizioni di

aderenza mediocre a valori di CAT > 0,55 nel caso di aderenza buona.

Figura 42. Micro e macro tessitura delle pavimentazioni stradali

6. I degradi e la sicurezza d’esercizio viario

6.1 La manutenzione stradale Negli anni passati e ancora oggi, le problematiche relative alla manutenzione stradale sono state

oggetto di continui approfondimenti e ricerche da parte degli esperti del settore. Anche le istituzioni

pubbliche e private si sono ugualmente impegnate nella ricerca, per la rilevanza che la manutenzione

ha assunto in maniera progressiva nella vita economica.

La sempre crescente domanda di mobilità, legata allo sviluppo economico e produttivo delle nazioni,

ha determinato un notevole incremento di domanda delle risorse necessarie, sia per la costruzione

sia per la manutenzione della rete infrastrutturale. E’ noto come il continuo aumento del traffico

stradale determini, su tutta la rete seri problemi di durabilità delle opere. Facendo riferimento al

concetto di vita utile, cioè quel periodo di tempo al di là del quale lo stato di degrado raggiunto

dall’opera è tale da renderne necessario il rifacimento, va sottolineato che tale degrado è

strettamente legato alla mancanza di sicurezza del trasporto.

Per questo è possibile prevedere la funzionalità delle sovrastrutture viarie già in fase di progetto,

attraverso l’adozione di adeguati criteri di dimensionamento:


63

Criterio fondamentale: richiede un forte investimento iniziale per poter soddisfare i requisiti

di funzionalità per tutta la vita utile; al termine di questa occorre provvedere al

rinnovamento degli strati portanti del pacchetto stradale. Prevede una manutenzione di tipo

ordinario

Criterio progressivo: prevede un investimento iniziale inferiore a quello previsto dal criterio

fondamentale, ma necessita di una strategia di manutenzione tale da assicurare la dovuta

funzionalità. Comporta basse spese di costruzione ma maggiori oneri finanziari per gli

interventi manutentori differiti nel tempo.

Criterio a manutenzione zero: richiede un investimento iniziale molto più alto dei criteri

precedenti; tale scelta si basa sulla presunzione di assenza totale di manutenzione, fornendo

una sorta di infinita vita utile. In realtà sono sempre necessari, seppur in alcuni casi in modo

limitato, interventi di manutenzione per ovviare al degrado delle condizioni prestazionali e di

sicurezza in fase di esercizio dell’infrastruttura.

6.2 La manutenzione programmata

Si è detto come in generale nel termine manutenzione sono compresi interventi volti a conservare e

ripristinare le caratteristiche strutturali e funzionali delle infrastrutture stradali, con l’obiettivo di

assicurare il loro utilizzo in condizioni ottimali. Se poi si considerano le previsioni rispetto

all’incremento del traffico veicolare e quindi dei carichi applicati è necessario ricorrere all’utilizzo di

specifici sistemi di gestione programmata. Tali strumenti sono necessari al gestore dell’infrastruttura

poiché simulano il comportamento nel tempo dell’insieme delle strutture e permettono, a loro volta

di individuare le opere manutentive necessarie nel breve e nel lungo periodo. In generale un sistema

di gestione programmata è strutturato in tre diverse componenti:

la costituzione e l’aggiornamento di una banca dati relativa agli ammaloramenti e ai

malfunzionamenti del pacchetto sovrastruttura

l’analisi e la valutazione delle condizioni di esercizio sia attraverso prove sperimentali sia con

indagini di tipo teorico

l’elaborazione del modello di usura e di decadimento nel tempo, in relazione alle varie

tipologie di manutenzione.


64

Co-ordinando insieme queste attività è possibile garantire l’efficacia e l’affidabilità degli interventi

prevedibili ai fini della tecnica di manutenzione delle pavimentazioni stradali. Quindi ogni atto di

valutazione delle condizioni di esercizio delle pavimentazioni deve basarsi sulla considerazione di due

momenti fondamentali, che consistono in primo luogo nell’individuazione delle condizioni in cui si

trova la pavimentazione e in secondo luogo nella revisione delle sue condizioni dopo un certo

numero di anni d’esercizio mediante un certo intervento manutentorio. Per quanto riguarda il

modello di previsione del comportamento futuro delle pavimentazioni, l’attendibilità dei modelli

utilizzati è tanto maggiore quanto lo è la disponibilità dei dati e delle notizie storiche sul

comportamento passato delle pavimentazioni in esame, in rapporto alle sollecitazioni e agli

interventi a cui esse sono state sottoposte.

Un nuovo modo di concepire la manutenzione nasce nel 1970, quando quest’ultima diventa una vera

e propria scienza della conservazione. Questa anche definita Terotecnologia rappresenta l’idea di

mantenere e migliorare le caratteristiche funzionali di una infrastruttura stradale nel tempo.

In questa ottica la gestione in termini di qualità della manutenzione stradale consiste in tutte quelle

azioni che soddisfano le richieste di tutte le figure coinvolte nell’uso della strada stessa, i

gestori/proprietari, gli utilizzatori e anche gli abitanti in prossimità di esse. Globalmente la qualità è

costituita da tre attività:

diagnostica numerica di stato della strada

gestione della progettazione degli interventi

gestione dell’esercizio stradale

E’ in questo contesto che si inserisce un nuovo modo di intendere l’infrastruttura stradale; la strada

non viene più vista come una struttura a se stante ma viene considerata come un sistema in cui sono

fondamentali le interazioni con l’utente, diventando quindi una struttura evolutiva cambiando nel

tempo il suo modo di funzionare. Questo a causa del degrado delle sue parti componenti e anche per

le variazioni dovute al variare delle abitudini degli utilizzatori e delle caratteristiche dei veicoli

utilizzati.

Generalmente la gestione della manutenzione delle strade e delle infrastrutture avviene attraverso la

redazione di appositi PMS (Pavement Management Systems). Questi sono degli strumenti di

pianificazione che assistono il gestore stradale nel processo decisionale, ovvero pongono il gestore

nella condizione di rispondere ad alcune domande fondamentali come:


65

quali sono le tipologie di intervento manutentivo da effettuare, quando e dove effettuarle e

con che onere monetario

quale sarà lo standard futuro delle pavimentazioni disponendo di un particolare budget

finanziario

quale è la strategia manutentiva più efficace per preservare le condizioni delle

pavimentazioni.

In Italia ci sono pochi esempi di PMS e da ascriversi essenzialmente a realtà autostradali o di

amministrazioni locali con punte di eccellenza. Questo perché i budget sono da una parte limitati e

insufficienti a far fronte al fabbisogno di reti stradali sempre più sollecitate per numero e peso dei

veicoli; e inoltre tali budget troppo frequentemente non vengono utilizzati in modo idoneo.

Ovviamente il problema delle priorità di intervento è un problema esteso a livello mondiale; per cui

attraverso delle analisi di redditività la Banca Mondiale ha potuto effettuare delle scelte fra diversi

progetti.

Nel campo dei costi è stato adottato il concetto dei “life cycle costs”, che comprende oltre alle spese

della nuova costruzione anche tutti i costi successivi di manutenzione e di esercizio (compresi i costi

dell’utente).

Nell’ambito dei benefici si è provveduto ad introdurre la definizione di un unico indicatore di qualità

delle pavimentazioni, l’indice di regolarità longitudinale IRI (International Roughness Index). Questo

indicatore è stato introdotto nel 1982 in Brasile dove è stato condotto l’International Road

Roughness Experiment (IRRE), progetto che ha coinvolto team di ricerca provenienti da Brasile,

Inghilterra, Francia, Stati Uniti e Belgio il cui risultato è stato proprio la definizione dell’IRI.

In particolare l’IRI è stato definito in modo tale che non cambiasse nel tempo, che fosse applicabile

ad ogni tipo di superficie stradale, che fosse compatibile con i metodi di misurazione del profilo

stradale disponibili nel mondo e che comprendesse tutti i gradi di irregolarità. L’IRI è un parametro

adimensionale che viene espresso usualmente in m/Km o in mm/m, o pendenza media per 1000. La

scala IRI parte da un valore pari a zero, a cui corrisponde un profilo perfettamente piano e liscio, e

cresce all’aumentare delle irregolarità senza avere un vero e proprio limite massimo, anche se strade

con valori di IRI pari a 12 m/Km hanno una transitabilità ridotta anche per basse velocità di

percorrenza.

L’IRI è basato sul modello matematico chiamato Quarter-Car Simulation (Q.C.S.) descritto in figura


66

43, dove l’iterazione veicolo-ruota è rappresentato dalle due masse ms (massa sospesa, o massa del

veicolo gravante sulla ruota) e mu (massa fissa, o massa dell’asse gravante sulla ruota), dal sistema di

molle con costanti Ks e Kt e dagli ammortizzatori lineari c (Ks e c costituiscono il sistema delle

sospensioni, Kt rappresenta il pneumatico).

Figura 43. Modello Quarter-car simulation

L’IRI corrisponde all’accumulo degli spostamenti delle sospensioni, diviso per la lunghezza del profilo

analizzato. Per un profilo lungo L, percorso a velocità V standardizzata, si ha:

dove:

Zs = quota della massa sospesa relativa alla posizione di equilibrio statico,

Zu = quota della massa non sospesa relativa alla posizione di equilibrio statico.

Per quanto riguarda la realizzazione pratica, è stato messo un modello di calcolo per determinare

costi e benefici di diversi programmi di investimento in nuove strade e di diverse scelte di interventi

di manutenzione, comunemente conosciuto con il nome di HDM III (Highway developement and

Maintenance Model).


67

In riferimento all’utilizzo di uno strumento quale il PMS le fasi da seguire sarebbero le seguenti:

Formazione del personale addetto alla manutenzione

Definizione del livello di servizio secondo le esigenze dell’utente

Programmazione e allocazione del budget

Gestione delle infrastrutture

Manutenzione preventiva

Sistemi di controllo della qualità

Questo con il fine di definire un sistema che sia capace di comprendere:

La gestione delle infrastrutture

Indicatori di prestazione (essenziali per fissare obiettivi da raggiungere e per verificare che

siano stati raggiunti

Importanza dei modelli di previsione economici e socio-economici nella gestione delle strade

programmazione della manutenzione e preparazione del budget

Dal punto di vista sperimentale sono pochi gli enti gestori che in Italia ad oggi abbiano applicato alla

propria rete una vera programmazione della manutenzione.

Si può citare la Provincia di Cagliari che ha messo a punto una metodologia per la scelta delle priorità

di intervento, esperienza che si è però scontrata con la carenza di dati, che ha reso praticamente

impossibile, inizialmente, la previsione del degrado della pavimentazione, fondamentale nel decidere

quando e come intervenire.

Più efficace è risultata essere l’esperienza della Provincia di Milano e del Comune di Como che,

seppur con approcci e metodologie diverse, hanno implementato criteri di gestione della strada e,

previo monitoraggio della rete, hanno cominciato, in collaborazione con il Politecnico di Milano, una

programmazione della manutenzione per mezzo di PMS.

Un metodo pratico per il rilievo e la classificazione delle caratteristiche funzionali e strutturali delle

pavimentazioni stradali è stato calibrato per la città di Padova (in collaborazione con la Provincia di

Verona) mediante un procedimento basato su un’indagine visiva che fornisce un indice sintetico

dello stato della pavimentazione.

Il primo passo verso un applicazione maggiore di queste metodologie è quello di realizzare un catasto

delle strade attraverso specifici rilievi ad alto rendimento, il quale deve contenere informazioni

fondamentali come:


68

patrimonio stradale in gestione (caratteristiche geometriche, manufatti, segnaletica ecc..)

dati amministrativi (concessioni – occupazioni di suolo pubblico e pubblicità, trasporti

eccezionali ecc..)

incidentalità

flussi di traffico

Caratteristica fondamentale del catasto strade è di essere un vero e proprio archivio gestionale,

caratterizzato da un’architettura hardware e software funzionale in termini di:

gestione del patrimonio e degli interventi manutentivi, attraverso funzioni di

archiviazione e consultazione delle informazioni pertinenti

gestione amministrativa

governo della sicurezza stradale e manutenzione programmata, attraverso

l’analisi degli elementi di correlazione tra il fenomeno incidentale e lo stato di fatto

della rete stradale.

Il catasto rappresenta il momento di sintesi dove confluiscono l’informazione grafica e geografica,

quella alfanumerica di qualificazione e quantificazione del patrimonio stradale, nonché il fenomeno

incidentalità.

6.3 Analisi del rischio applicata alla manutenzione di una sovrastruttura stradale

Tutti gli interventi manutentivi costituiscono un impegno finanziario per il gestore dell’infrastruttura,

il quale è spesso costretto a programmare la manutenzione tenendo conto del proprio budget. Non

bisogna dimenticare poi che l’individuazione degli interventi manutentori non risulta semplice

soprattutto quando essi sono numerosi e non univocamente determinati. Se si analizza il problema

dal punto di vista nazionale si può facilmente comprendere come il patrimonio stradale denunci un

elevato livello di degrado, sia a causa dell’elevata età media delle infrastrutture sia a causa dello

scarso livello manutentorio. Questo comporta una elevata responsabilità da parte della strada stessa

nel determinare l’attuale scenario incidentale.

Per ottenere una riduzione degli eventi incidentali bisogna agire attuando un piano organico, idoneo


69

ad intervenire in modo complessivo sul rinnovo e sull’adeguamento del sistema viario inteso come

rete stradale, adottando provvedimenti restrittivi e campagne di sicurezza e soprattutto definendo

prima, e attuando poi, un efficace piano manutentorio.

Come già descritto in precedenza le strategie da adottare in campo manutentorio devono fondarsi

sul concetto di manutenzione programmata seguendo dei semplici ma fondamentali concetti. Come

prima cosa si deve scegliere oculatamente dove intervenire e quindi vanno identificate le priorità di

intervento che sono rivolte a interventi di tipo sistemico e non puntuale; poi è fondamentale la scelta

del momento in cui intervenire ed infine le tecniche migliori da adottare. Il momento in cui

intervenire viene scelto in funzione della variazione dell’indicatore di stato della pavimentazione nel

tempo. Dai valori assunti dall’indicatore è possibile, attraverso delle soglie stabilite, quando

effettuare l’intervento. Le soglie identificano l’intervento ottimale, la sensibilità degli utenti,

l’intervento effettivo e la sicurezza.

Figura 44. Indicatore di stato nel tempo

6.3.1 L’ottimo finanziario

In figura 45 si riporta un grafo importante in cui si mette in relazione l’indicatore di stato con i costi di

intervento, in relazione alla ripetizione dei carichi e quindi agli anni di esercizio della pavimentazione.

Come si vede in figura le due curve riportate rappresentano una il decadimento strutturale e l’altra i

costi di bonifica. L’andamento delle due curve evidenzia che l’intervento manutentivo avrà un costo

crescente al decrescere dell’indicatore di stato e quindi delle caratteristiche strutturali. Ciò signif ica

che per condizioni molto degradate della pavimentazione si avranno dei costi di bonifica molto alti.

Questo approccio permette di individuare il momento migliore per effettuare l’intervento dal punto


70

di vista finanziario, d’altra parte non tiene conto dell’effetto delle condizioni strutturali sulla

sicurezza dell’esercizio viario e dell’effetto che i degradi hanno sulle varie tipologie veicolari.

Figura 45. L’ottimo finanziario

Per tener conto dell’influenza del decadimento strutturale sulla sicurezza dell’esercizio viario è

necessario introdurre una valutazione che sia funzione del livello di rischio (cioè dipendente da

gravità e probabilità dell’evento incidentale).

In questo modo l’analisi del rischio verrà fatta non dal solo da un punto vista finanziario ma tenendo

conto degli effetti dei degradi sulla sicurezza stradale.

6.3.2 L’ottimo di sicurezza

In figura 46 viene illustrato l’andamento del rischio al variare dell’indicatore di stato della

pavimentazione nel tempo nel caso in cui si verifichino due degradi. Si nota che nel caso in cui si

intervenisse nella manutenzione del piano stradale in corrispondenza della condizione di ottimo

finanziario avremmo un lasso di tempo pari a “D” in cui non potrà essere garantita la sicurezza di

esercizio, essendo inaccettabili le condizioni di rischio relative al degrado A. Inoltre sopra un certo

livello di rischio l’evoluzione del degrado A risulta essere più rapida rispetto al degrado B.


71

Figura 46. L’ottimo di sicurezza

Da esami di letteratura non risultano contributi significativi in relazione ad un’analisi improntata sulla

sicurezza piuttosto che sulla minimizzazione dei costi. Per pianificare gli interventi manutentivi è

necessario quindi effettuare un’analisi del rischio per comprendere come le condizioni della

pavimentazione influiscano sul suo andamento. Per sommi capi la metodologia segue le seguenti

fasi:

selezione e caratterizzazione dei degradi delle pavimentazioni stradali

individuazione delle variabili del sistema

studio degli effetti indotti da un degrado sulla dinamica del veicolo

analisi dell’evoluzione temporale del degrado

messa a punto della metodologia

pianificazione degli interventi

Dapprima si conduce una indagine bibliografica per identificare i degradi per tipologia. Selezionati i

degradi viene effettuata una suddivisione in funzione del livello di rischio d’esercizio a cui questi

possono portare. Nel caso non comportino rischio all’esercizio viario si procede secondo l’obiettivo

dell’ottimo finanziario; nel caso invece siano influenti al rischio d’esercizio si individuano e si studiano

le variabili che condizionano il rischio stesso quali: il degrado, l’infrastruttura, il veicolo, l’esercizio e

le interferenze. Come prima cosa si analizza l’influenza dei degradi sul rischio d’esercizio in funzione

delle conseguenze che ciascuno di essi può comportare, in termini di riduzione d’aderenza al


72

contatto ruota/pavimentazione, di probabilità di aquaplaning e di sollecitazioni dinamiche troppo

elevate. E’ quindi necessario individuare le condizioni che influenzano le variabili che condizionano il

rischio sopra elencate.

DEGRADO: è necessario valutarne la tipologia, la localizzazione sulla piattaforma, l’entità, la

frequenza e l’evoluzione temporale

INFRASTRUTTURA: vanno individuate la categoria d’infrastruttura, le caratteristiche

planimetriche e altimetriche, la composizione delle carreggiate e le condizioni al contorno.

Sarà fondamentale comprendere come gli aspetti geometrici della sezione stradale

influenzano il rischio d’esercizio.

VEICOLO: vanno analizzate le classi di veicoli presenti, le performance, i sistemi di sicurezza

attiva (ABS, ESP ASR ecc), lo stato di manutenzione del veicolo in tutte le sue componenti, le

condizioni degli pneumatici e le diverse risposte meccaniche.

ESERCIZIO: bisogna esaminare la distribuzione temporale dei livelli di traffico, la

composizione del flusso, le condizioni di deflusso, le velocità medie della corrente veicolare e

i meccanismi di flusso.

INTERFERENZE: bisogna tener conto della localizzazione dell’infrastruttura, dei cicli

stagionali, delle condizioni metereologi che, della relazione cicli stagionali-traffico e delle

condizioni psico-fisiche dell’utente.

Viste le innumerevoli variabili, lo studio degli effetti indotti da un degrado stradale può essere

effettuato mediante una simulazione dinamica del comportamento del veicolo, il che permette di

ridurre le variabili elencate a una serie di fasi in cui, partendo dalla caratterizzazione del veicolo delle

condizioni di contatto e delle caratteristiche geometriche dell’infrastruttura, è possibile costruire

degli scenari di analisi e studiare gli output dinamici della simulazione, per definire delle condizioni di

rischio e descrivere idonei indicatori di sicurezza.


73

7. La simulazione dinamica

7.1 Obiettivo

Al fine di pianificare interventi di manutenzione programmata è necessario definire delle curve di

rischio associate ad un preciso degrado e metterle in relazione con la curva di decadimento delle

caratteristiche strutturali della pavimentazione, con un approccio di ottimizzazione della sicurezza

stradale e non solo di minor spesa economica (vedi Capitolo 4).

In questo studio sono state studiate le condizioni dinamiche di rischio per gli utenti a due ruote,

condizioni variabili al variare delle caratteristiche del degrado in analisi.

L’obiettivo dello studio è stato quello di definire una relazione tra

sicurezza e severità del degrade stradale così da poter fornire all’Ente gestore uno strumento

mediante cui programmare la manutenzione della sovrastruttura stessa.

Come prima cosa sono state definite le caratteristiche dei degradi che influenzano la sicurezza

d’esercizio e dopo aver selezionato le variabili che condizionano il rischio di esercizio è stata

effettuata la simulazione dinamica, mediante cui è stato possibile comprendere gli effetti dei degradi

sulla dinamica del sistema utente-motociclo.

Figura Lo schema logico

Figura 47. Fasi dell’analisi

CARATTERIZZAZIONE DEL DEGRADO

SCELTA DELLE VARIABILI CHE CONDIZIONANO IL

RISCHIO

SIMULAZIONE DINAMICA STUDIO DEGLI EFFETTI

DEL DEGRADO SUL VEICOLO


74

7.2 BikeSim

7.2.1 Introduzione Il codice di simulazione dinamica adottato in questo studio è il BikeSim sviluppato dalla Mechanical

Simulation. BikeSim è un software che permette di simulare le performance di un veicolo a due ruote

(sia esso motociclo o motoveicolo) in relazione alle azioni che l’utente esercita sul veicolo stesso

(accelerazione, frenatura, sterzata ecc..) in uno specifico ambito stradale (geometria, coefficiente di

attrito, condizioni meteorologiche ecc..). Per performance si intendono tutte le risposte dinamiche

del veicolo, le forze e i momenti sviluppati in fase di accelerazione e frenatura; analogamente a

quello che si ottiene da un test su scala reale. E’ quindi possibile analizzare i cambiamenti nelle

risposte dinamiche del veicolo al variare delle centinaia di variabili presenti sia per quanto riguarda il

veicolo stesso sia per quanto riguarda l’ambiente in cui è inserito.

Il software si presenta con una schermata principale dalla quale è possibile accedere alle varie aree

del codice e inserire le caratteristiche del veicolo, dell’infrastruttura e dell’ambiente al contorno.

Nella parte centrale della schermata sono visualizzati i comandi relativi alla simulazione, in primis il

comando di avvio e la scelta del modello matematico da utilizzare, la frequenza di simulazione cioè la

frequenza di campionamento degli output (in Hz o in sec) e la possibilità di impostare la durata di

simulazione sia in termini temporali sia spaziali.

Figura 48. Sezioni principali della schermata di controllo

Vehicle Properties

Road data VehicleSim solver

Engineering plotter

3D Animator


75

Il software è costituito principalmente da quattro sezioni principali:

Run control: attraverso la schermata principale è possibile definire il modello matematico da

utilizzare i tempi e le frequenze di simulazione, ed accedere altre aree del codice per descrivere

le caratteristiche di infrastruttura, veicolo ecc..

Figura 49. Run control

Test Specifications: in questa sezione è possibile accedere alla configurazione del veicolo

definendone tutti i parametri e le componenti meccaniche ed è possibile descrivere le

caratteristiche dell’infrastruttura che si vuole analizzare. Sempre da questa sezione si possono

definire gli “Events”, dei veri e propri eventi in cui è possibile impostare delle azioni dinamiche

(come una frenata o un’accelerazione) in uno specifico momento (definibile sia in termini spaziali

sia temporali).

Surface Animator: è l’applicazione che permette di visualizzare il video della simulazione. E’

possibile impostare diverse visuali, impostando la posizione virtuale delle videocamere da

ripresa.


76

Figura 50. Surface Animator

Windows Engineering Plotter: questa applicazione all’interno del software permette di

visualizzare gli output della simulazione e di misurare il valore dell’output in questione in un

sistema di assi cartesiani. E’ inoltre possibile esportare i valori dell’output in file di testo.

Figura 51. Output di simulazione – “WinEp”

7.2.2 Schematizzazione di infrastruttura e veicolo

Nell’ambito di questo studio sono state analizzate geometrie stradali atte a simulare strade

extraurbane secondarie.


77

In particolare si è voluto fare riferimento a quelle condizioni di degrado stradale che possono

contribuire all’instabilità di un veicolo a due ruote e portare alla caduta il rider in ambito

extraurbano; questo aggiunto all’inesperienza dei motociclisti “giovani” incrementa l’esposizione alla

caduta per questa categoria di utenti stradali.

Il percorso simulato nello studio prevede un rettifilo iniziale pari a 100m seguito da un tratto a

curvatura variabile (clotoide di ingresso), seguito da un tratto a raggio costante e quindi una clotoide

di uscita e ancora un rettifilo. Il percorso a parità di raggio è simmetrico, quindi clotoide di ingresso e

di uscita sono uguali. I raggi di curvatura scelti sono i seguenti: R=200, 300, 400 m. Tutte le curve

simulate sono curve sinistrorse.

Per quanto riguarda le pendenze trasversali, è stato assicurata la minima pendenza del 2,5% in

rettifilo, ed è stata effettuata la rotazione dei cigli nel tratto clotoidico rispettando le prescrizioni del

D.M. del 2001.

Figura 52. Rotazione dei cigli

La simulazione della “lucidatura” degli inerti della pavimentazione stradale e quindi dell’aderenza

fornita dal piano di rotolamento viene effettuata attribuendo diversi coefficienti di attrito al piano

stesso, che simulano il decadimento delle caratteristiche strutturali del pacchetto. I livelli scelti sono

quattro e sono riassunti in tabella 1:

Tabella 1. Livelli di lucidatura degli inerti

m LIVELLO

0,3 alto

0,5 medio

0,7 basso

1 nullo

LUCIDATURA DEGLI INERTI


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Per quanto riguarda la scelta del veicolo si fa riferimento ad un motociclo da “turismo” che ha una

potenza media e un ottimo “handling” (guidabilità). Questo fa si che venga scelto da una grande

quantità di utenti compressi quelli con poca esperienza su veicoli a due ruote. Il veicolo adottato in

fase di simulazione è analogo ad un modello noto della Triumph, la Bonneville. Di seguito si riporta la

scheda tecnica del mezzo.

Figura 53. Analogia tra motociclo “Classic” in BikeSim e il Triumph “Bonneville”

Figura 54. Scheda tecnica Triumph Bonneville

7.2.3 Scelta degli output

All’interno della schermata principale del software è possibile selezionare gli output che si vogliono

analizzare durante la simulazione. La scelta è vasta e l’elenco comprende indicatori di diverso tipo

specialmente di carattere meccanico riguardanti le sospensioni, il telaio, il motore in molte delle sue


79

componenti. Ai fini del nostro studio sono stati scelti gli indicatori ritenuti più importanti per

un’analisi dinamica di un veicolo a due ruote, quali:

Forza laterale

Forza longitudinale

Forza trasversale

Accelerazione laterale

Accelerazione longitudinale

Accelerazione trasversale

Momento ribaltante

Scostamento laterale

Tutte le forze sopra elencate sono misurate al contatto ruota pavimentazione e quindi avremo

differenti valori sull’anteriore e sul posteriore del veicolo. Il momento ribaltante viene calcolato

lungo la forcella che collega lo sterzo e la ruota anteriore mentre le accelerazioni sono misurate

rispetto al centro di massa del sistema motoveicolo/rider. Infine lo scostamento laterale del veicolo

viene misurato rispetto ad una traiettoria pre-impostata sul software; in questo modo è possibile

posizionare il veicolo in varie posizioni trasversali sulla propria corsia di marcia (più o meno distante

dal ciglio esterno). In figura 55 si riporta una schematizzazione degli output analizzati.

Figura 55. Scelta degli output di simulazione


80

7.3.4 Il degrado delle condizioni di aderenza

Come accennato in precedenza l’attenzione si concentra sull’analisi degli effetti che il degrado delle

condizioni di aderenza del piano viabile ha sulla stabilità dinamica di un motoveicolo. Per simulare

questo effetto il software in uso permette di inserire diversi valori del coefficiente d’attrito restituito

dal piano viabile. Si assume poi che al decrescere del valore di tale coefficiente diminuisca la qualità

delle condizioni di contatto tra pneumatico e pavimentazione (micro e macro rugosità del piano

stradale) e quindi aumenti la possibilità di perdita di controllo del veicolo da parte del rider.

Figura 56. Definizione del coefficiente di attrito in “BikeSim”

7.5 La campagna di simulazione

Come accennato in precedenza l’analisi prevede la schematizzazione di geometrie stradali

compatibili con infrastrutture extraurbane. Al fine di rappresentare le geometrie più significative per

un’analisi dinamica in questo ambito stradale, sono stati definiti una serie di scenari di simulazione.

7.5.1 Gli scenari

Per realizzare uno scenario che simuli il più possibile la realtà vengono riprodotte le azioni che un

utente medio effettua nel percorrere la geometria descritta. Nella fase di rettifilo che precede la

curva il rider effettua una frenata tale da poter passare dalla velocità adottata in rettifilo (V1) alla

velocità di progetto/percorrenza della curva (V2). In seguito a tale fase di frenatura l’utente percorre

il tratto a curvatura costante a velocità V2 per poi effettuare un’accelerazione costante, in

corrispondenza dell’inizio dell’elemento di collegamento tra curva e rettifilo (clotoide), che lo riporti

alla velocità iniziale V1. La frenata descritta può avvenire in condizioni di “marcia normale” se viene


81

R2

DV11 DV21 DV31

R3

DV12 DV22 DV32

F3

m1 m2 m3 m4

R1

DV1 DV2 DV3

F1

m1 m2 m3 m4

F2

m1 m2 m3 m4

Frenata che non coinvolge la curva

Frenata che coinvolge la curva

F2

m1 m2 m3 m4

F1

m1 m2 m3 m4

F3

m1 m2 m3 m4

R1

DV1 DV2 DV3

R2

DV11 DV21 DV31

R3

DV12 DV22 DV32

effettuata all’interno dello sviluppo planimetrico del tratto rettilineo, oppure può avvenire in

condizioni di “emergenza” nel caso in cui l’utente per un qualsivoglia motivo sia costretto ad

effettuare la frenata in curva. La fase di accelerazione che segue è uguale in entrambe le fasi di

frenatura.

Nel quadro complessivo delle simulazioni riportato in figura 57 si nota come per ciascuno dei tre

raggi analizzati si hanno tre differenti livelli di DV. Le velocità adottate partono dalle velocità di

progetto in rettifilo e in curva per poi incrementare in entrambi gli elementi di una quantità tale da

simulare una velocità di esercizio reale, che notoriamente risulta essere maggiore di quella di

progetto. Nella seconda parte del diagramma a blocchi troviamo le combinazioni analizzate rispetto

alla fase di frenatura. Sono stati scelti tre livelli di frenata i quali sono stati poi simulati per ciascuno

dei quattro coefficienti di attrito in analisi.

Figura 57. Schema delle simulazioni


82

7.5.2 La fase di frenatura

Come accennato sopra le tipologie di frenata analizzate si differenziano in funzione del momento in

cui l’utente esercita pressione sull’impianto frenante del veicolo. Ciò può avvenire in rettifilo o

all’interno della curva, il che incide in modo molto differente soprattutto in termini di stabilità

dinamica. Frenare in curva corrisponde ad avere un’area di contatto tra pneumatico e piano di

rotolamento minore rispetto a quella che si ha nel caso di frenata in rettifilo. Questo ha una grande

importanza nei veicoli a due ruote soprattutto in termini di stabilità.

7.5.2.1 Livelli di intensità

Per simulare una frenata che rappresenti più tipologie di eventi sono stati scelti tre livelli differenti di

frenatura, i quali simulano una frenata di lieve, una di media e una di forte intensità:

Frenata lieve: 80N

Frenata media: 120N

Frenata elevata: 160N

I valori sono espressi in termini di forza esercitata dal rider sulla leva del freno del motociclo. I livelli

di frenata scelti sono stati determinati mediante rilevazioni reali attraverso telemetria e hanno dato

come risultato una pressione che varia da 0,8 a 1,6 kg sulla leva del freno anteriore. Tale tecnologia

informatica permette di misurare e trascrivere informazioni prestazionali sul veicolo per ciascuno

degli elementi meccanico-dinamici che lo compongono, e per questo è molto utilizzata nell’ambito

delle competizioni motoristiche moderne.

7.5.2.2 Ripartizione della frenata

Dopo aver scelto i livelli di frenatura da simulare si è scelto di ripartire la forza frenante tra ruota

anteriore e ruota posteriore in funzione del coefficiente di attrito del piano di rotolamento. Questa

scelta sulla ripartizione della forza frenante è confermata da vari studi effettuati sulla dinamica del

motociclo (v. Cap 4). La forza frenante è stata applicata, sia sull’anteriore sia sul posteriore, con un

transitorio iniziale di 0,5 sec, pari al tempo che l’utente impiega a imprimere la forza di frenatura

sulla leva/pedale del freno.


83

Figura 58. La ripartizione di frenata in “BikeSim”

All’interno del software è stata impostata la durata di frenatura, per fare in modo che l’utente passi

dalla velocità V1 alla velocità V2 nel tempo relativo alla forza frenante adottate, la quale di

conseguenza corrisponde ad una certa decelerazione. Quest’ultima varierà al variare dell’intensità

della frenata e al variare del coefficiente di attrito impostato per la superficie di rotolamento.

Figura 59. Andamento della velocità nel tempo – “BikeSim”

Le ripartizioni di frenata sono riportate nella seguente tabella in cui si definisce la suddivisione di

forza frenante agente sull’anteriore e sul posteriore al variare del coefficiente d’attrito scelto.


84

m Fa Fp Fa Fp m Fa Fp Fa Fp m Fa Fp Fa Fp

0.3 48 32 60% 40% 0.3 72 48 60% 40% 0.3 96 64 60% 40%

0.4 56 24 70% 30% 0.4 84 36 70% 30% 0.4 112 48 70% 30%

0.5 64 16 80% 20% 0.5 96 24 80% 20% 0.5 128 32 80% 20%

0.6 68 12 85% 15% 0.6 102 18 85% 15% 0.6 136 24 85% 15%

0.7 72 8 90% 10% 0.7 108 12 90% 10% 0.7 144 16 90% 10%

0.8 76 4 95% 5% 0.8 114 6 95% 5% 0.8 152 8 95% 5%

0.9 78 2 98% 2% 0.9 118 2 98% 2% 0.9 156 4 98% 2%

1 80 0 100% 0% 1 120 0 100% 0% 1 160 0 100% 0%

RIPARTIZIONE FRENATA

80N 120N 160N

Tabella 2. Ripartizione della forza frenante sulla ruota anteriore e posteriore

7.5.2.3 Frenata in rettifilo

La prima condizione studiata è stata quella della frenata in rettifilo. La frenatura viene effettuata in

posizione verticale del motociclo rispetto al piano stradale, quindi il rischio di subire una caduta o un

forte disturbo alla stabilità dinamica è molto ridotto. Come si vedrà in seguito gli effetti di questa

fase sono poco interessanti ai fini dell’analisi dinamica.

7.5.2.4 Frenata in curva

La frenata in curva è la situazione di maggior rischio per un veicolo a due ruote. In condizioni di

marcia normale nessun motociclista effettuerebbe una manovra simile, ma in casi di emergenza o

anche nel caso in cui l’esperienza dell’utente è scarsa, una manovra di questo tipo potrebbe

rapidamente portare alla caduta con ovvie conseguenze. Se a questo si aggiunge un degrado delle

condizioni del piano viabile il rischio di instabilità aumenta notevolmente.

La frenata in curva ha delle conseguenze dinamiche non trascurabili. Nel caso in cui le condizioni del

piano di rotolamento siano tali da non generare caduta, e assumendo che il rider applichi una coppia

di sterzo costante sul manubrio del veicolo, il veicolo tende a sollevarsi, cioè a diminuire l’angolo di

piega con cui sta affrontando la curva stessa. Dal punto di vista fisico ciò significa che la forza

frenante sulla ruota anteriore genera un momento intorno all’asse di sterzo che tende a ruotare il


85

manubrio verso l’interno della curva. Ciò fa si che il veicolo “stringa” la curva, che aumenti la forza

centrifuga e quindi che diminuisca l’angolo di piega.

7.5.2.5 La fase di accelerazione

A seguito della fase di frenatura, sia che essa avvenga in curva sia in rettifilo, in corrispondenza

dell’inizio della clotoide di uscita l’utente imprime al motociclo un’accelerazione costante e pari a 2

m/s2.

7.6 Scelta dell’output più significativo

Gli output elencati in precedenza hanno l’obiettivo di caratterizzare dinamicamente il

comportamento del motociclo. Ai fini di questo studio si è scelto di approfondire l’analisi sull’output

più significativo in termini di “lucidatura degli inerti”, lo scostamento dalla traiettoria da parte del

veicolo. La traiettoria è stata impostata all’interno del software e sono state misurati gli spostamenti

laterali del motociclo lungo il percorso simulato.

Gli altri output, come le forze o le accelerazioni nelle varie direzioni sono stati utili nel caratterizzare

complessivamente il comportamento del veicolo ma ai fini dell’analisi che segue non hanno dato

risultati interessanti.

8. Risultati

8.1 I primi risultati

A seguito delle simulazioni sono stati analizzati gli output elencati in precedenza. Principalmente ci si

è concentrati sullo scostamento laterale dalla traiettoria. Questo è stato analizzato per comprendere

come la geometria stradale, il degrado delle condizioni della pavimentazione e le velocità adottate,

influenzano la marcia del rider.

L’output può essere analizzato da due punti di vista: è possibile considerare il valore massimo dello

spostamento laterale del motociclo dalla traiettoria impostata, oppure studiare l’area che lo stesso

motociclo descrive durante il percorso, che corrisponde all’area compresa tra la traiettoria realmente

descritta dall’utente e quella impostagli nel software.


86

La differenza tra questi due tipi di analisi è sostanziale; in figura 60 è immediato comprendere come

avere uno scostamento laterale massimo in un punto può non rappresentare la condizione di

maggior rischio. Infatti bisogna considerare che l’utente potrebbe descrivere un’area di scostamento

molto elevata pur non rappresentando la condizione di massimo scostamento laterale.

Figura 60. Tipologie di scostamento laterale

La traiettoria rossa (la numero 1 in figura) rappresenta la condizione in cui si raggiunge il massimo

scostamento laterale. Immaginando che un veicolo percorra tale traiettoria, lo scostamento massimo

raggiunto può rappresentare una condizione di rischio in funzione della sezione stradale e delle

caratteristiche dell’ambiente al contorno (presenza di ostacoli quali guardrail, segnaletica verticale,

alberature ecc..). Invece la traiettoria in verde (la numero 2 in figura) descrive uno scostamento

massimo più contenuto rispetto alla traiettoria rossa ma complessivamente per un tempo/spazio

superiore. Ciò può rappresentare un’esposizione maggiore rispetto alla traiettoria 1, poiché in

funzione delle condizioni al contorno una posizione laterale del veicolo diversa da quella “ideale” per

un tempo prolungato potrebbe aumentare il rischio di instabilità o anche di caduta del rider.

8.2 Risultati dell’analisi statistica

8.2.1 Obiettivo

L’analisi statistica che segue le simulazioni ha l’obiettivo di definire un modello matematico in grado

di descrivere l’andamento dell’output di riferimento al variare delle variabili da cui l’output stesso

dipende.


87

Dalle simulazioni attraverso il software”WinEP”, intergato in BikeSim, è stato possibile diagrammare

gli andamenti di tutti gli output e in particolare dello scostamento laterale dalla traiettoria. Inoltre il

software permette di muoversi lungo la curva che descrive l’andamento dell’output e di ottenere il

suo valore al variare del tempo/spazio.

Figura 61. Traiettoria descritta al variare del tempo

8.2.2 Definizione del modello

L’elaborazione di ciascuna simulazione ci permette di definire una variabile dipendente, cioè l’output

in analisi, al variare di una serie di variabili indipendenti:

Raggio: 200, 300, 400 m

Velocità: 75,85,95,105,115 km/h

Forza frenante: 80,120,160 N

Coefficiente di attrito: 0,3-0,5-0,7-1

Ciò significa che avremo quattro variabili indipendenti e 12 variabili dipendenti, pari agli output di

simulazione:

Accelerazione verticale

Accelerazione laterale

Accelerazione longitudinale

Forza verticale anteriore

Forza verticale posteriore


88

R f N V A_LAT A_VER A_LONG F_LAT_ANT F_LAT_POST F_VER_ANT F_VER_POST F_LONG_ANT F_LONG_POST SCOST_LAT M_DEST_ANT M_DEST_POST

200 1 80 100-75-100 0.40 0.04 -0.26 633.16 614.72 2140.56 1501.95 -886.19 82.86 0.49 24.05 37.17

200 0.7 80 100-75-100 0.40 0.04 -0.26 622.68 615.57 2141.27 1501.79 -887.66 82.32 0.54 23.82 37.16

200 0.5 80 100-75-100 0.40 0.04 -0.24 608.18 615.77 2117.41 1527.75 -792.12 42.24 0.58 23.53 37.09

200 0.3 80 100-75-100 0.39 0.04 -0.30 624.33 604.19 2192.81 1454.74 -790.93 -246.70 0.62 23.95 36.81

200 1 80 120-85-120 0.57 0.06 -0.26 967.22 940.50 2140.42 1507.67 -910.04 81.03 0.68 36.65 56.90

200 0.7 80 120-85-120 0.57 0.06 -0.26 948.20 940.28 2140.53 1506.81 -914.57 80.98 0.81 36.07 56.69

200 0.5 80 120-85-120 0.56 0.06 -0.25 937.31 937.37 2117.98 1531.82 -818.29 39.39 0.81 35.96 56.58

200 0.3 80 120-85-120 3.13 14.82 -1.48 1357.51 1960.90 7918.05 0.00 -758.69 -74.01 0.48 396.37 692.76

200 1 80 130-95-130 0.66 0.06 -0.29 1172.67 1130.74 2169.21 1526.48 -925.48 -13.59 0.85 44.21 68.59

200 0.7 80 130-95-130 0.66 0.06 -0.29 1155.09 1127.96 2171.31 1525.66 -931.44 -15.48 0.99 43.67 68.16

200 0.5 80 130-95-130 0.67 0.06 -0.28 1182.18 1140.43 2163.26 1550.03 -830.00 -35.15 0.86 44.68 69.14

200 0.3 80 130-95-130 1.89 11.83 -2.46 1368.62 2005.57 7868.81 0.00 -383.67 -554.94 0.45 399.78 704.13

200 1 120 100-75-100 0.40 0.07 -0.37 704.02 614.72 2389.12 1312.37 -1324.72 82.39 0.59 25.03 37.17

200 0.7 120 100-75-100 0.40 0.07 -0.26 692.57 615.57 2387.79 1309.18 -1326.20 84.27 0.65 24.68 37.16

200 0.5 120 100-75-100 0.40 0.08 -0.35 655.18 615.77 2284.97 1362.91 -1182.39 44.52 0.70 23.96 37.09

200 0.3 120 100-75-100 3.91 16.03 -1.30 898.34 688.65 8170.52 0.00 -1440.25 -1049.40 0.44 400.75 690.87

200 1 120 120-85-120 0.57 0.06 -0.38 1066.35 940.50 2388.18 1332.88 -1349.86 89.68 0.84 38.38 56.90

200 0.7 120 120-85-120 0.57 0.06 -0.38 1045.24 940.28 2385.77 1332.27 -1354.43 88.38 0.96 37.68 56.69

200 0.5 120 120-85-120 0.56 0.06 -0.37 1030.84 937.37 2335.30 1391.33 -1209.75 21.38 0.97 37.55 56.58

200 0.3 120 120-85-120 3.13 14.82 -1.48 1357.51 1960.90 7918.05 0.00 -758.69 -74.01 0.48 396.37 692.76

200 1 120 130-95-130 0.67 0.06 -0.40 1277.69 1130.74 2385.74 1351.47 -1365.72 -54.79 0.99 46.07 68.59

200 0.7 120 130-95-130 0.66 0.06 -0.40 1258.05 1127.96 2380.87 1346.77 -1371.63 53.24 1.13 45.42 68.16

200 0.5 120 130-95-130 0.69 0.07 -0.37 1301.48 1140.43 2308.75 1379.02 -1220.61 25.31 1.02 46.81 69.14

200 0.3 120 130-95-130 1.89 11.83 -2.46 1368.62 2005.57 7868.81 0.00 -383.67 -554.94 0.45 399.78 704.13

200 1 160 100-75-100 0.42 0.08 -0.49 822.59 653.23 2597.32 1119.56 -1767.06 75.53 0.64 27.45 39.50

200 0.7 160 100-75-100 0.42 0.08 -0.26 808.86 654.29 2595.69 1111.74 -1768.70 77.97 0.72 27.06 39.45

200 0.5 160 100-75-100 0.43 0.07 -0.47 831.06 654.07 2545.84 1153.56 -1597.77 38.75 0.82 27.22 39.35

200 0.3 160 100-75-100 3.27 17.04 -1.40 953.93 648.22 9036.60 0.00 -1413.30 -1131.60 0.44 404.21 699.64

200 1 160 120-85-120 0.58 0.07 -0.50 1137.58 940.50 2517.70 1203.12 -1789.04 -13.75 0.89 39.01 56.90

200 0.7 160 120-85-120 0.57 0.07 -0.50 1110.15 940.28 2512.28 1187.85 -1793.41 69.69 1.02 38.29 56.69

200 0.5 160 120-85-120 1.60 14.02 -0.88 1495.98 1103.73 4247.68 0.00 -1517.86 -665.86 0.57 264.66 676.55

200 0.3 160 120-85-120 3.13 14.82 -1.48 1357.51 1960.90 7918.05 0.00 -758.69 -74.01 0.48 396.37 692.76

200 1 160 130-95-130 0.65 0.06 -0.47 1287.59 1104.47 2453.04 1278.46 -1804.71 198.08 1.07 45.13 67.11

200 0.7 160 130-95-130 0.65 0.06 -0.47 1289.84 1101.22 2443.01 1265.43 -1809.37 243.73 1.22 44.98 66.68

200 0.5 160 130-95-130 0.87 12.62 -0.88 1256.26 1140.43 3431.81 0.00 -1492.05 -706.41 0.64 261.07 673.96

200 0.3 160 130-95-130 1.89 11.83 -2.46 1368.62 2005.57 7868.81 0.00 -383.67 -554.94 0.45 399.78 704.13

R200-300-400 frenata in curva PER FRENATURA

Forza laterale anteriore

Forza laterale posteriore

Forza longitudinale anteriore

Forza longitudinale posteriore

Momento destabilizzante anteriore

Momento destabilizzante posteriore

Scostamento laterale

Tabella 3. Estratto dei valori degli output

A questo punto è stata condotta una regressione lineare multipla per definire dei modelli predittivi in

cui ciascuna delle 12 variabili dipendenti sopra elencate viene definita da una combinazione delle

variabili indipendenti scelte.

In statistica la regressione lineare rappresenta un modello di stima del valore atteso di una variabile

dipendente dati i valori di alter variabili indipendenti . Nel caso in cui più

variabili contribuiscono a spiegare la variabile dipendente si adotta una regressione lineare

multivariata, cioè:

dove:

i varia tra le osservazioni, i = 1, ...., n;


89

Yi è la i-esima variabile dipendente

sono le i-esime osservazioni di ciascuno dei k regressori;

è la retta di regressione;

β0 è il valore atteso di Y quando tutte le X sono pari a zero;

β1 è il coefficiente angolare di X1, β2 è il coefficiente angolare di X2, (tenendo costanti

gli Xk non presi in considerazione), ecc

ui è l'errore statistico.

Questa analisi è stata effettuata mediante l’uso di un software di analisi statistica chiamato SPSS,

mediante il quale è possibile determinare i coefficienti angolari di ciascuna variabile indipendente

e verificarne la significatività statistica e la bontà dell’adattamento della regressione lineare stimata

ai dati osservati.

Figura 62. Schermata di output in SPSS

L’analisi è stata condotta per step, cioè sono stati valutati diversi modelli e si è studiata

l’interpretazione statistica del modello al variare del numero di variabili indipendenti.

STEP 1: Forza frenante, coefficiente di attrito

STEP 2: Forza frenante, coefficiente di attrito, Raggio

http://it.wikipedia.org/wiki/Variabile_dipendente

http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Regressori&action=edit&redlink=1

http://it.wikipedia.org/wiki/Valore_atteso

http://it.wikipedia.org/wiki/Coefficiente_angolare

http://it.wikipedia.org/wiki/Coefficiente_angolare

http://it.wikipedia.org/wiki/Errore_statistico


90

Lucidatura Intensità Freno Velocità Raggio

- + + -

- + + -

- + + -

- + + -

+ + + -

- + + -

+ + + -

- + + +

+ + + +

+ + + -

- + + -

- + + -Momento post

Momento ant

Scostamento

Forza long post

Forza long ant

OUTPUT

FRENATURA IN CURVA

Forza vert ant

Forza lat post

Forza lat ant

Accel long

Accel vert

Accel lat

Forza vert post

Lucidatura Intensità Freno Velocità Raggio

- + + -

- + + -

- + + -

+ + + -

- + + +

+ + + +

+ + + -

poco significativa in frenata su rettifilo



Forza long ant

Forza long post

Scostamento

Momento ant

Momento post

Accel vert

Accel long

Forza lat ant

Forza lat post

Forza vert ant

Forza vert post

FRENATURA NON IN CURVAOUTPUT

Accel lat poco significativa in frenata su rettifilo


Lucidatura Velocità Raggio

- + -

- + -

- + -

+ + -

+ + -

+ + -

- + -

+ + +

- + +

+ + -

- + -

- + -

Momento ant

Momento post

Forza lat post

Forza vert ant

Forza vert post

Forza long ant

Forza long post

Scostamento

OUTPUT

Accel lat

Accel vert

Accel long

Forza lat ant

ACCELERAZIONE IN USCITA CURVA (frenata in curva e non)

STEP 3: Forza frenante, coefficiente di attrito, Raggio, Velocità

Per ogni step è stata valutata la bontà dell’adattamento della regressione ai dati osservati attraverso

il valore dell’R2. Il valore scelto come soglia minima per accettare il modello è pari a 0,7.

Un valore di R2 adeguato è una condizione necessaria ma non sufficiente per definire il modello

significativo. Infatti i parametri secondo cui sono stati giudicati i modelli ottenuti sono i seguenti:

La logica del modello

Il coefficiente di determinazione R2

La significatività dei coefficienti (test della t di Student)

8.2.2.1 La logica del modello

Per logica del modello si intende l’andamento che hanno le variabili indipendenti, e quindi in che

modo esse incidono sulla variazione della variabile indipendente in questione.

La logica del modello ovviamente dipende dal tipo di analisi che si sta effettuando. Nel caso specifico

avremo tre differenti casi logici:

Frenata in approccio alla curva

Frenata in curva

Accelerazione in uscita dalla curva

Per valutare la logicità del modello sono stati valutati i segni dei coefficienti angolari dei regressori in

base ai quali è possibile comprendere l’influenza di questi sull’output.

Per la logica si fa riferimento a modelli al terzo step, quindi con tutte le variabili indipendenti

studiate.

Figura 63. Schema degli andamenti logici degli output


91

8.2.2.2 Il coefficiente di determinazione R2

Per verificare la bontà del modello, e quindi il buon adattamento del modello lineare ai dati osservati

si valuta il coefficiente di determinazione R2.

8.2.2.3 La significatività dei coefficienti

Attraverso il test della t di Student è possibile determinare la significatività dei coefficienti angolari di

ciascun regressore. Il livello di significatività scelto è pari al 5%. In figura 64 si riporta un esempio

relativo all’analisi effettuata sullo scostamento massimo.

Figura 64. Test della t di Student

Tra tutti gli output analizzati il più significativo rispetto ai tre parametri elencati precedentemente è

quello relativo allo scostamento laterale nel caso in cui la fase di frenatura avviene all’interno della

curva.

Il modello definito tiene conto di quanto detto in precedenza rispetto alla differenza tra l’analisi di

uno scostamento laterale in termini di valore massimo o in termini di area descritta tra la traiettoria

reale e quella ideale imposta nel software.

Il primo passo per la definizione di un modello per tale output è stato quello di determinare i valori

dell’output per ciascun scenario analizzato.

Sono stati determinati i valori massimi di scostamento per la frenata in curva in cui, come spiegato in

precedenza, il rider tende a percorrere una traiettoria che lo avvicina al centro della curva stessa

(sempre sinistrorsa) e a diminuire l’angolo di piega del veicolo. In seguito sono state valutate le aree

comprese tra la traiettoria reale e quella ideale attraverso l’importazione dei valori puntuali di

posizione del veicolo nel tempo su AutoCad.


92

Figura 65. Scostamento laterale al variare del coefficiente di attrito (R=200 m F=80 N V=75 km/h)

Come si vede in figura 65 l’area presa in considerazione è quella descritta tra le quota parte di

traiettoria realmente percorsa dal rider verso il centro della curva e la traiettoria ideale.

Si può notare come al peggiorare delle condizioni superficiali del piano di rotolamento (m

decrescenti) aumenti lo scostamento laterale.

Per ciascuna combinazione delle variabili in analisi, velocità, raggio, coefficiente di attrito, forza

frenante, avremo diversi andamenti di tale scostamento.

Una volta calcolate tutte le aree descritte dal sistema rider-motociclo nei vari casi simulati, sono stati

determinati i valori dello scostamento massimo.

8.2.3 Il modello

Dai risultati delle simulazioni sono stati ottenuti, per ciascuno degli scenari realizzati, il valore dello

scostamento laterale in termini di area descritta dal rider e in termini di spostamento laterale

massimo, entrambi rispetto alla traiettoria ideale impostata.

Il risultato di questa analisi è riportato nella seguente tabella.


93

μ F Vfin R Smax costante μ F Vfin R Smax

Scostamento MAX

[R,F,Vfin]0.001 0.016 -0.004 0.03 0 0 0

Scostamento AREA

[fl,R, Smax]-1.2 -0.17 1.692 0 0 0 0

coefficienti b significatività coeff (<0,05)

R μ N Vfin AREA MAX

200 1 80 75 3.4789 0.49

200 0.7 80 75 3.9515 0.54

200 0.5 80 75 4.46 0.58

200 1 80 85 4.3434 0.68

200 0.7 80 85 5.2919 0.81

200 0.5 80 85 5.6591 0.81

200 1 80 95 4.9744 0.85

200 0.7 80 95 6.0906 0.99

200 0.5 80 95 5.7642 0.86

200 1 120 75 3.5774 0.59

200 0.7 120 75 3.9739 0.65

200 0.5 120 75 4.4938 0.70

200 1 120 85 4.3688 0.84

200 0.7 120 85 5.2354 0.96

200 0.5 120 85 5.6734 0.97

200 1 120 95 4.9579 0.99

200 0.7 120 95 5.9753 1.13

200 0.5 120 95 5.7954 1.02

200 1 160 75 3.5777 0.64

200 0.7 160 75 4.1039 0.72

200 0.5 160 75 4.6608 0.82

200 1 160 85 4.2621 0.89

200 0.7 160 85 5.0432 1.02

200 1 160 95 4.9268 1.07

200 0.7 160 95 5.8736 1.22

300 1 80 85 1.991 0.29

300 0.7 80 85 2.0627 0.31

300 0.5 80 85 2.42 0.32

300 1 80 95 1.4448 0.39

300 0.7 80 95 1.8764 0.45

300 0.5 80 95 2.5401 0.48

300 1 80 105 1.6805 0.51

300 0.7 80 105 2.118 0.59

300 0.5 80 105 2.6755 0.54

300 1 120 85 2.0342 0.33

300 0.7 120 85 2.1877 0.29

300 0.5 120 85 2.4061 0.38

300 1 120 95 1.5261 0.51

300 0.7 120 95 1.9262 0.57

300 0.5 120 95 2.6499 0.62

300 1 120 105 1.7585 0.68

300 0.7 120 105 2.2197 0.76

300 0.5 120 105 2.892 0.81

300 1 160 85 2.1636 0.35

300 0.7 160 85 2.3565 0.38

300 0.5 160 85 2.3323 0.42

300 1 160 95 1.4821 0.54

300 0.7 160 95 1.8514 0.62

300 0.5 160 95 2.53 0.70

300 1 160 105 1.8909 0.73

300 0.7 160 105 2.31 0.83

400 1 0 95 1.0447 0.08

400 0.7 0 95 1.1323 0.09

400 0.5 0 95 1.2935 0.10

400 1 80 105 0.4485 0.25

400 0.7 80 105 0.5553 0.28

400 0.5 80 105 0.8893 0.33

400 1 80 115 0.3838 0.26

400 0.7 80 115 0.5313 0.31

400 0.5 80 115 0.7992 0.39

400 1 120 105 0.5098 0.32

400 0.7 120 105 0.6184 0.35

400 0.5 120 105 0.8594 0.38

400 1 120 115 0.4745 0.35

400 0.7 120 115 0.4295 0.28

400 0.5 120 115 0.8018 0.46

400 1 160 105 0.5007 0.34

400 0.7 160 105 0.6016 0.38

400 0.5 160 105 0.8944 0.43

400 1 160 115 0.4848 0.37

400 0.7 160 115 0.618 0.43

400 0.5 160 115 0.8519 0.52

AL VARIARE DEL COEFFICIENTE D'ATTRITO

μ F Smax Vfin R R

square

R square

adjustedcostante

Scostamento MAX

[R,F,Vfin]+ + - 0.904 0.9 0.196

Scostamento AREA

[fl,R, Smax]- + - 0.93 0.927 7.444

Andamento logico R square

Tabella 4. Estratto dalla tabella dello scostamento laterale

A questo punto è stato possibile descrivere un indicatore, l’Sarea , mediante la definizione di un

modello statistico che ci permetta di ottenere in modo puntuale, al variare delle variabili

indipendenti nel range di valori analizzati, il valore dell’indicatore stesso.

Il modello è stato ottenuto mediante una doppia analisi, studiando sia i valori massimi sia le aree di

scostamento.

Per entrambi i modelli sono stati verificati i tre criteri necessari e sufficienti per l’accettazione del

modello stesso descritti in precedenza.

Tabella 5. Estratto dei risultati dell’analisi statistica


94

R μ N Vfin AREA MAX SCOST

200 1 80 75 3.4789 0.49 4.18

200 0.7 80 75 3.9515 0.54 4.54

200 0.5 80 75 4.46 0.58 4.78

200 1 80 85 4.3434 0.68 4.48

200 0.7 80 85 5.2919 0.81 4.84

200 0.5 80 85 5.6591 0.81 5.08

200 1 80 95 4.9744 0.85 4.78

200 0.7 80 95 6.0906 0.99 5.14

200 0.5 80 95 5.7642 0.86 5.38

200 1 120 75 3.5774 0.59 4.26

200 0.7 120 75 3.9739 0.65 4.62

200 0.5 120 75 4.4938 0.70 4.86

200 1 120 85 4.3688 0.84 4.56

200 0.7 120 85 5.2354 0.96 4.92

200 0.5 120 85 5.6734 0.97 5.16

200 1 120 95 4.9579 0.99 4.86

200 0.7 120 95 5.9753 1.13 5.22

200 0.5 120 95 5.7954 1.02 5.46

200 1 160 75 3.5777 0.64 4.34

200 0.7 160 75 4.1039 0.72 4.70

200 0.5 160 75 4.6608 0.82 4.94

200 1 160 85 4.2621 0.89 4.64

200 0.7 160 85 5.0432 1.02 5.00

200 1 160 95 4.9268 1.07 4.94

200 0.7 160 95 5.8736 1.22 5.30

AL VARIARE DEL COEFFICIENTE D'ATTRITO

Una volta verificata la validità dei due modelli sopra definiti si è scelto di effettuare l’analisi facendo

riferimento ad un unico modello che descrive il valore dello scostamento laterale in termini di area

descritta nella fase di frenatura.

Di seguito si riporta una estrazione dalla tabella dei risultati, analoga alla precedente, in cui si nota

come il valore dello scostamento in termini di area aumenti al diminuire delle caratteristiche

strutturali del piano di rotolamento e aumenti all’aumentare della forza frenante e della velocità di

percorrenza, per diminuire unicamente all’aumentare del raggio di curvatura.

Tabella 6. Estratto dell’andamento dell’indicatore Sarea


95

Per rendere più chiaro l’andamento dell’output è utile riportare in alcuni grafici l’andamento

dell’indicatore al variare della velocità di percorrenza, mantenendo fissata la forza frenante e

variando il coefficiente d’attrito e il raggio per valori compresi nell’intervallo di analisi.

Forza frenante 80N – 200m ≤ R ≤ 400m



96

Figura 66. Andamenti Sarea al variare del livello di lucidatura degli inerti

Dalla figura 66 si nota come al diminuire del coefficiente di attrito i valori dell’indicatore risultano in

assoluto più elevati, fino a raggiungere la caduta per alcune combinazioni geometriche in

corrispondenza del valore massimo di forza frenante (F=160N).

E’ anche possibile verificare l’andamento dell’indicatore al variare della forza frenante. Come si può

vedere in figura 67 gli andamenti subiscono variazioni più contenute se confrontati con l’andamento

al variare del coefficiente di attrito simulato.

Ciò significa che l’influenza delle condizioni strutturali del piano stradale è più significativa del livello

di forza frenante adottato per l’indicatore in analisi.

Figura 67. Andamenti Sarea al variare della forza frenante



97

8.2.4 Definizione di un indicatore di rischio

Come primo passo nella definizione di un indicatore di rischio, nei grafici in precedenza è stata

definita una scala qualitativa di esposizione al rischio, che definisce esposizioni maggiori al crescere

del valore dell’ Sarea. Questo è un giudizio qualitativo ed è una buona base di partenza per la

definizione di vere e proprie classi di rischio.

A tal fine è stato necessario definire all’interno del campo di analisi delle variabili scelte la “regione di

caduta”, cioè quella serie di combinazioni che danno origine alla caduta del rider. Nello studio in

questione i livelli di lucidatura degli inerti scelti, come descritto in precedenza sono tre, e dalle

simulazioni effettuate si è visto come per il più alto livello di lucidatura degli inerti, quindi il più basso

valore del coefficiente di attrito (m=0,3), e con qualsiasi livello di forza frenante, il sistema rider-

motociclo subisce caduta. Ciò non è necessariamente valido per il livello successivo di lucidatura degli

inerti, dove a parità di forza frenante, raggio e velocità di percorrenza, il rider non subisce la caduta.

Figura 68. Regioni di caduta e di non caduta – R=200m,V=75km/h

Come si vede in figura 68, tra la retta che definisce la regione di non caduta e quella che definisce la

regione di caduta ci sono una serie di combinazioni in cui non è noto il comportamento dinamico del

sistma rider-motociclo. Per questo motivo è necessario approfondire il campo di analisi.


98

200 0.5 160 75 4.94

200 0.5 160 80 5.09

200 0.51 160 85 5.23

200 0.54 160 90 5.35

200 0.55 160 95 5.48

300 0.49 160 85 2.86

300 0.49 160 90 3.01

300 0.5 160 95 3.14

300 0.5 160 100 3.29

300 0.51 160 105 3.43

400 0.49 160 105 1.06

400 0.49 160 110 1.21

400 0.49 160 115 1.36

VALORI LIMITE

Slim

L’approfondimento consiste nell’aggiungere ulteriori velocità di percorrenza e coefficienti di attrito

per definire le combinazioni che dividono la regione di caduta da quella di non caduta. Si è quindi

cercato per ciascun livello di velocità il valore limite del coefficiente di attrito subito al di sotto del

quale avviene la caduta. Trovato il valore limite di caduta, è stato possibile scegliere il valore subito

successivo dell’output come valore di riferimento limite per lo scenario in analisi. Questo ci ha

permesso di ottenere una serie di valori limite dell’indicatore, uno per ogni livello di velocità (a parità

delle altre condizioni). D’ora in avanti si farà riferimento alla condizione potenzialmente più rischiosa

per l’utente, cioè il raggio planimetrico minore e la massima forza frenante (R=200m;F=160N).

Ciascuno dei valori limite determinati come descritto è stato preso come valore di riferimento per

tutti gli altri casi appartenenti alla stessa classe di velocità , raggio e forza frenante.

Figura 69. Valori limite dell’indicatore Sarea

In questo modo è possibile verificare come al variare delle condizioni strutturali della pavimentazione

lo scostamento laterale del rider aumenti o diminuisca in riferimento ad un valore limite che

rappresenta la soglia al di sopra della quale vi è sicuramente caduta.


99

R f N Vfin Sarea % valore limite

200 1 80 75 4.183 85%

200 1 100 75 4.223 85%

200 1 120 75 4.263 86%

200 1 140 75 4.303 87%

200 1 160 75 4.343 88%

200 0.9 80 75 4.3033 87%

200 0.9 100 75 4.3433 88%

200 0.9 120 75 4.3833 89%

200 0.9 140 75 4.4233 89%

200 0.9 160 75 4.4633 90%

200 0.8 80 75 4.4236 89%

200 0.8 100 75 4.4636 90%

200 0.8 120 75 4.5036 91%

200 0.8 140 75 4.5436 92%

200 0.8 160 75 4.5836 93%

200 0.7 80 75 4.5439 92%

200 0.7 100 75 4.5839 93%

200 0.7 120 75 4.6239 94%

200 0.7 140 75 4.6639 94%

200 0.7 160 75 4.7039 95%

200 0.6 80 75 4.6642 94%

200 0.6 100 75 4.7042 95%

200 0.6 120 75 4.7442 96%

200 0.6 140 75 4.7842 97%

200 0.6 160 75 4.8242 98%

200 0.5 80 75 4.7845 97%

200 0.5 100 75 4.8245 98%

200 0.5 120 75 4.8645 98%

200 0.5 140 75 4.9045 99%

200 0.5 160 75 4.9445 100%

Figura 70. Estratto della tabella per il calcolo dell’indicatore di ciascun scenario rispetto al valore limite

Scegliendo la combinazione potenzialmente più gravosa, cioè il caso in cui il rider effettui una frenata

di emergenza (F=160N), sono stati definiti dei grafici in cui si riportano le velocità in funzione dei

coefficienti di attrito. E’ stato possibile definire con precisione le combinazioni al limite della caduta

per il rider e, dopo aver definito le “nuove” regioni di caduta e non, sono state suddivise le casistiche

in analisi in funzione dei valori assunti dall’indicatore rispetto al valore limite.


100

Figura 71. Regioni di caduta e di non caduta (R200m,300m,400m – F=160N)


101

A questo punto ragionando in termini percentuali è possibile definire delle classi di rischio e

verificare l’appartenenza ad esse per ciascuna combinazione delle variabili in analisi, in funzione del

valore assunto dall’indicatore in ciascun scenario rispetto al valore limite.

Le classi definite sono le seguenti:

A - Sarea<50%Slimite

B - 50%Slimite≤Sarea<75%Slimite

C - 75%Slimite≤Sarea≤100%Slimite

D - Caduta


102

Figura 72. Classi di rischio

E’ interessante notare come all’aumentare del raggio diminuisca la dipendenza dell’indicatore dal

coefficiente di attrito e quindi dalle caratteristiche strutturali della pavimentazione. Per i raggi di 200

e 300m gli scenari simulati restituiscono un valore dell’indicatore elevato rispetto al valore limite di

riferimento. Questo indica come velocità e attrito incidono molto di più su raggi di bassa entità; basti

pensare come la dinamica nel percorrere una curva per un veicolo a due ruote sia molto più

complessa al decrescere del raggio (diminuzione dell’area di contatto pneumatico-pavimentazione),

e di conseguenza come la stabilità diminuisca rapidamente in tali condizioni.

Questo strumento può essere utilizzato dall’Ente gestore come supporto nella programmazione degli

interventi di manutenzione.

Note le condizioni strutturali della pavimentazione (coefficiente di attrito), il raggio planimetrico e la

velocità adottata dai motociclisti nel tratto in analisi, l’Ente, attraverso il database dei dati simulati,

potrà individuare il livello di rischio a cui sono sottoposti gli utenti e quindi progammare in modo

idoneo gli interventi manutentivi.


103

9. Conclusioni Al termine dell’analisi descritta si vuole in breve commentare il lavoro eseguito, e discuterne con

approccio critico i risultati ottenuti.

In primis lo studio ha messo in evidenza come ad oggi la sicurezza stradale non possa prescindere dai

PTW (Powered two wheelers). Il continuo incremento di veicoli appartenenti a questa categoria ha,

come ovvia conseguenza, un aumento degli eventi incidentali che li coinvolgono. Se in ambito urbano

le insidie per i veicoli a due ruote sono in numero assoluto maggiori, dalle statistiche incidentali i

motocicli risultano più coinvolti dei ciclomotori e spesso, l’inesperienza del rider, contribuisce al

verificarsi dell’evento incidentale anche in ambito extraurbano.

I dati evidenziano l’inadeguatezza nel contenimento dell’evento incidentale e nella mitigazione delle

sue conseguenze per un motoveicolo, condizione molto frequente sulle infrastrutture nazionali.

Tra le principali cause di instabilità dinamica vi sono i deterioramenti della superficie stradale. Spesso

degradi localizzati e/o riduzione delle caratteristiche di aderenza esplicate al contatto ruota-piano

viabile contribuiscono in modo decisivo al verificarsi dell’evento incidentale. Tali degradi molte volte

sono dovuti ad una scorretta manutenzione stradale, erroneamente programmata oppure basata sul

concetto di massimo risparmio finanziario piuttosto che sulla massimizzazione della sicurezza di

marcia. Questo approccio richiederebbe una pianificazione degli interventi in base al’evoluzione del

degrado, attraverso la definizione di funzioni apposite, e un’analisi dei rischi legati alla severità dei

degradi stessi.

In questo senso lo studio presentato, attraverso un codice di simulazione che permette l’analisi del

veicolo e dell’interazione tra il veicolo e lo scenario stradale in cui è inserito, ha permesso di valutare,

al variare dell’aderenza, l’impatto sulla sicurezza di marcia per i motocicli.

Lo sviluppo dei risultati mediante analisi statistiche ha permesso di definire un modello di ausilio alla

pianificazione degli interventi manutentori riferito al rischio di perdita di controllo del motociclo in

determinate condizioni della superficie stradale.

E’ stato definito il limite per le condizioni di degrado della pavimentazione al di sopra del quale

avviene la caduta; quindi note le caratteristiche geometriche del tratto stradale, le condizioni al

contatto ruota-piano viabile, la velocità di percorrenza e la forza frenante, è stato possibile verificare

quali condizioni portano alla perdita di controllo del motociclo e quindi alla caduta. Nel caso in cui la

combinazione delle variabili non ricada nella regione che identifica le combinazioni di caduta è


104

possibile individuare, mediante una classificazione basata sul concetto di “sicurezza d’esercizio

viario”, il rischio di caduta del rider. Ciò può essere effettuato mediante degli abachi in cui è

immediata l’individuazione grafica dello scenario d’interesse.

E’ inoltre possibile quantificare l’indicatore attraverso l’utilizzo di un semplice schema in cui, note le

caratteristiche della pavimentazione e le condizioni di marcia del veicolo, si ottiene direttamente la

classe di rischio di appartenenza.

Il modello così descritto si propone come strumento di ausilio alla programmazione degli interventi

di manutenzione stradale: stabilita una soglia al di sopra della quale non sono più garantite le

condizioni minime di sicurezza di marcia, l’ente gestore, potrà pianificare la manutenzione stradale

individuando il tempo di intervento necessario a ristabilire le condizioni di sicurezza.


105

Bibliografia

1. U.S. Department of transportation – Action plan to reduce motorcycle fatalities – Ottobre

2007

2. IHIE (Institute of Highway Incorporated Engineers) – Guidelines for Motorcycling: “Improving

safety through engineering and integration” – Novembre 2007

3. ACEM – “MAIDS – In depth investigations of accidents involving powered two wheelers” –

1999/2000

4. ERF/IRF – “Road infrastructure – safety of powered two wheelers” – Febbraio 2009

5. ERSO (European Road Safety Observatory) – Safety net – Powered two wheelers – Ottobre

2009

6. EURORAP – “Barriers to change: designing safe roads for motorcyclist” – Dicembre 2008

7. ETSC (European Transport Safety Council) – “Vulnerable riders – Safety implications of

motorcycling in the European Union” – 2008

8. The risk of fatality in motorcycle crashes with roadside barriers – Hampton C. Gabler 2007

9. APROSYS (Integrated Project on advanced Protection Systems) – “Accident reconstruction.

Methodology and scenario” – 2006

10. APROSYS (Integrated Project on advanced Protection Systems) – “Proposal for standard on

misuse tests” – 2008

11. APROSYS (Integrated Project on advanced Protection Systems) – “Final report for the work

on motorcyclist accidents – 2004/2009

12. University of New South Wales – “Characteristics of fatal motorcycle crashes into roadside

safety barriers in Australia and New Zealand – Grzebieta 2006/07

13. University of Nottingham – “The role of motorcyclist and other driver behavior in two tipes

of serious accident in the UK” – D. Clarke, P. Word, C. Bartle, W. Truman 2007

14. Dati Istat 2009

15. DEKRA – Rapporto sulla sicurezza stradale dedicato ai motocicli – 2010

16. Commissione Europea – “EU action programme 2011- 2020” – Bruxelles, Luglio 2010

17. Benedetto A., D’Amico F., Luziatelli F. – “Degradi della pavimentazione e sicurezza stradale”,

Strade & Autostrade, 2-2008, pp. 48-55.


106

18. Università degli Studi di Catania – “Analisi critica del fenomeno dell’aderenza in campo

stradale e ferroviario” – S. Canale, S. Leonardi, F. Nicosia Settembre 1996

19. L’arte della sicurezza in moto – C. Angeletti, 2009

20. Disegno di Legge n°1716 - Misure per la sicurezza stradale e la prevenzione degli incidenti per

ciclomotori e motoveicoli – Luglio 2009

21. Gestione delle pavimentazioni stradali – Linee guida di progetto e norme tecniche

prestazionali – Novembre 2008

22. Università degli studi di Bologna – DISTART (Dipartimento di Ingegneria delle Strutture, dei

Trasporti delle acque del rilevamento e del territorio) – Criteri progettuali ed analisi del

rischio nell’ottimizzazione dei tracciati stradali per i veicoli a due ruote - 2006

23. http://www.nhtsa.gov/Safety/Motorcycles

24. http://www-fars.nhtsa.dot.gov/Vehicles/VehiclesMotorcycles.aspx

25. http://www.lier.fr/en/Catalogue/Produit-Motorcyclist-Protection-15.html

26. http://ec.europa.eu/transport/urban/urban_mobility/green_paper/green_paper_en.htm

27. http://www.warwickshire.gov.uk/ltpannex/chapter_158.html

28. http://www.2besafe.eu/

29. http://www.motorcycleguidelines.org.uk/home.htm

30. http://www.saferider-eu.org/about.html

31. http://smartrrs.unizar.es/content.php?seccion=12

32. http://www.hiasa.com/es/cargarFichaFamilia.do?identificador=76

33. http://www.mymosa.eu/site/en/about.php

34. http://ec.europa.eu/transport/wcm/road_safety/erso/safetynet/content/safetynet.htm

35. http://www.dinamoto.it

36. http://www.ptw.unifi.it/index.php

http://www.nhtsa.gov/Safety/Motorcycles

http://www-fars.nhtsa.dot.gov/Vehicles/VehiclesMotorcycles.aspx

http://www.lier.fr/en/Catalogue/Produit-Motorcyclist-Protection-15.html

http://ec.europa.eu/transport/urban/urban_mobility/green_paper/green_paper_en.htm

http://www.warwickshire.gov.uk/ltpannex/chapter_158.html

http://www.2besafe.eu/

http://www.motorcycleguidelines.org.uk/home.htm

http://www.saferider-eu.org/about.html

http://smartrrs.unizar.es/content.php?seccion=12

http://www.hiasa.com/es/cargarFichaFamilia.do?identificador=76

http://www.mymosa.eu/site/en/about.php

http://ec.europa.eu/transport/wcm/road_safety/erso/safetynet/content/safetynet.htm

http://www.dinamoto.it/

http://www.ptw.unifi.it/index.php

Analisi della stabilità dinamica di un motoveicolo al ...

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