Sintesi
Analisi delle esternalità indotte da un cantiere stradale
sotto traffico.Un caso studio.
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(segnali elettronici a messaggio variabile, barriere, manutenzione di strade temporanee o
alternative), ma anche l’informazione agli utenti attraverso i mass- media.
Fra i tre costi sopra citati, quello che assume maggior peso ai fini della gestione del
traffico è il RUC, anche perché è l’unico sul quale si può intervenire in modo
significativo.
Il modello proposto andrà a quantificare prima i costi di congestione,realmente sostenuti
dagli utenti che attraversano il cantiere,e poi i cosiddetti costi esterni che ricadono
sull’intera società ,ma raramente presi in considerazione in un’analisi benefici-costi.
Per determinate i costi di congestione il modello richiede la determinazione dei ritardi
sulla marcia causati dalla presenza del cantiere. Dopo aver ottenuto il valore della
capacità ridotta ( analisi di vari metodi trattati in letteratura,nel caso studio si utilizzerà
la procedura HCM) è necessario, prima di calcolare i ritardi, confrontarlo con il flusso
orario in arrivo, per poter controllare se ci saranno casi di accodamento dei veicoli o
meno: passo di fondamentale importanza perché permette di stabilire la “natura” e
l’entità del tempo perso. La quasi totalità dei modelli ipotizza (ipotesi molto vicina alla
realtà) che un utente, per “oltrepassare” un cantiere è costretto ad eseguire la sequenza
di manovre di seguito descritte (TAVOLA CALCOLO DEI RITARDI):
1.
rallentare in approccio al cantiere, percorrendo un tratto di decelerazione S con
moto uniformemente ritardato t
d
= Tc-To
= (v
o
-v
du
)² / 2 d v
o ;
RUC
Road User Cost
COSTI DI CONGESTIONE:
- costi di movimento
- costo del tempo perso in coda
- costo relativo al diverso
consumo di carburante
COSTI ESTERNI:
- inquinamento atmosferico
- gas ad effetto serra
- rumore
- incidentalità
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2. percorrere il varco (Lu) che permette lo scambio di carreggiata a velocità
costane; t
du
= Tc-To = L
u
[(1/ v
du
) – (1/ v
o
)]
3. transitare nella corsia adiacente ai lavori ad una velocità (sicuramente inferiore
a quella tenuta in caso di autostrada “libera”, ma superiore a quella del tratto
Lu) ipotizzata costante; t
t
= Tc-To
= L [(1/ v
t
) – (1/ v
o
)]
4. percorrere il varco (Lr), sempre con moto uniforme, per rientrare sulla
carreggiata originaria; t
dr
= Tc-To = L
r
[(1/ v
dr
) – (1/ v
o
)]
5.
accelerare, con accelerazione costante, per riportare il valore della velocità
adeguato ad una situazione di sezione totale. t
a
= Tc-To = (v
o
-v
dr
)² / 2 a v
o
Nel caso in cui il cantiere prevede solo la chiusura di una o più corsie bisogna non tener
conto dei punti 2 e 4.
I ritardi accumulati per queste manovre vengono detti “ritardi di movimento” t
m
, pari
alla differenza fra il tempo di percorrenza in presenza del cantiere e in sua assenza, ai
quale si va ad aggiunge l’eventuale tempo perso in coda (t
q
).
Nelle ore in cui il flusso in arrivo supera il valore della capacità del segmento
parzializzato (C
c
), per il semplice motivo secondo il quale non possono passare
attraverso una sezione più veicoli di quanto la sezione stessa ne possa smaltire, si
formerà una coda di vetture. Questa sarà destinata ad aumentare fin quando non ci sarà
un’inversione di tendenza: nel momento in cui il valore del flusso orario ritorna ad
essere minore della C
c
inizierà il riassorbimento dei veicoli accodati. Lo “smaltimento”
della coda è possibile grazie alla cosiddetta “riserva di capacità” o “grado di scarico
della coda” (TABELLA TEMPO PERSO IN CODA), che rappresenta il numero di
veicoli abili ad attraversare il cantiere in eccesso a quelli in arrivo nell’orai-esima.
Riassumendo, l’evolversi di un accodamento si può schematizzare nei seguenti passi:
1. Fase di accrescimento: il valore del flusso F supera quella della capacità del
tratto cantierizzato C
c
, ciò non consente a tutti i veicoli di oltrepassare i lavori. I
mezzi continueranno ad accodarsi in testa al cantiere fin quando si manterrà la
condizione: F > C
c
;
2. Nel momento in cui si equivalgono i due valori in gioco (F = Cc) si registra lo
sviluppo massimo della coda (N
qmax
= massimo numero di veicoli accodati);
3. Fase di smaltimento: quando il flusso ritorna ad avere valori inferiori alla
capacità, grazie al grado di scarico della coda (equazione (7)), il numero di
veicoli in coda diminuirà progressivamente fino ad annullarsi.
Descritta la schematizzazione utilizzata per lo studio del ritardo dovuto all’accodamento
dei veicoli, t
q
, si riportano le equazioni che permettono di quantificare tale perditempo e
che verranno applicate al caso studio in cui si generano due code (una la mattina e una
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la sera). I costi di movimento sono legati ai ritardi accumulati per effetto del cantiere, e
dipendono anche dal flusso in approccio alla zona dei lavori e dalla composizione del
traffico. La procedura proposta cerca di avvicinarsi il più possibile alla realtà tenendo
conto della percentuale di veicoli pesanti e leggeri che approcciano al cantiere. infatti le
conseguenze dei ritardi sono percepite in modo diverso dai singoli utenti in relazione
all’attività svolta, al motivo del viaggio ed all’eventuale merce trasportata. Entrare nel
merito di ogni possibile danno arrecato ad ogni singolo viaggiatore è pressoché
impossibile, anche se si giungerebbe ad un modello che rispecchia pienamente la
situazione reale. La tecnica proposta considerando una distinzione fra le due grosse
categorie di mezzi almeno riesce a fornire un qualcosa in più rispetto a quelle che
valutano il flusso di traffico senza nessuna diversificazione.
Partendo dal dato relativo al ritardo di ogni manovra (decelerazione.deviazione ecc) tx
i
,
il costo relativo alla manovra in considerazione in approccio al cantiere, riferito all’ora
i-esima è:
C
xi
= t
x
* F
i
* (P
vl
* U
vl
+ P
vp
* U
vp
) (13)
Dove:
- C
xi
= costo per effettuare la manovra nell’ora i;
- t
x
= ritardo di manovra;
- F
i
= flusso in approccio nell’ora i;
- P
vl
e P
vp
= percentuale di veicoli leggeri e di veicoli pesanti;
- U
vl
e
U
vp
= costi del tempo unitari per veicoli leggeri e veicoli pesanti.
Dopo aver eseguito il calcolo dei singoli costi, la somma degli stessi permette di
stabilire il totale dei costi movimenti:
C
M =
C
dtot
+
C
dutot
+
C
ttot
+ C
drtot
+
C
atot
Per il calcolo del costo dovuto al tempo perso a causa di un accodamento si utilizza una
procedura differente. In linea con la scelta fatta in precedenza, anche in questo caso si
procederà ad una distinzione fra le due categorie di veicoli, per i motivi sopra esposti.
Quindi, attraverso l’equazione che permette di quantificare il tempo perso in coda,
posso calcolare il costo conseguente a tale imprevisto:
C
q
= t
q
* (P
vl
* U
vl
+ P
vp
* U
vp
)
Dove:
- t
q
= tempo perso in coda;
- P
vl
e P
vp
= percentuali di veicoli leggeri e pesanti in approccio;
- U
vl
e U
vp
= costi del tempo unitari per veicoli leggeri e veicoli pesanti
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Per il calcolo dei costi del tempo unitari si è cercato di fare una stima del valore dei
tempo per gli utenti che attraversano il cantiere in relazione alle motivazioni che
generano quei determinati spostamenti (lavoro,studio ecc). (TAV. COSTI UNITARI)
Si procede quantificando i costi per il diverso consumo di carburante;detti costi nascono
dal differente costo di viaggio che si ha dal momento in cui si incontra sul proprio
cammino un cantiere. Anche per i costi in esame bisogna differenziare i due casi:
formazione o meno di coda. Se c’è un accodamento i veicoli sono costretti ad un serie
consecutiva di arresti e ripartenze ed ad attese (più o meno lunghe) con i motori accesi,
operazioni che fanno aumentare notevolmente gli oneri; ma nel secondo caso, se il
cantiere impone solo un rallentamento l’utente ne trae un beneficio e i costi risulteranno
negativi. Tutto ciò si traduce adottando due differenti valori del costo del consumo di
carburante in presenza di cantiere, quindi i costi saranno:
C
fqi
= L * F
i
* [ P
vl
(c
vlq-cant
- c
vl
) + P
vp
(c
vpq-cant
– c
vp
)]
quando si verificano accodamenti, in caso contrario i costi saranno:
C
fi
= L * F
i
* [ P
vl
(c
vl-cant
- c
vl
) + P
vp
(c
vp-cant
– c
vp
)]
dove :
- c
vlq-cant
e c
vpq-cant
rappresentano i costi per veicoli leggeri e pesanti in presenza di
cantiere e in caso di accodamento;
- c
vl-cant
e c
vp-cant
rappresentano i costi per veicoli leggeri e pesanti in presenza di
cantiere e in assenza di accodamento;
- c
vl
e c
vp
rappresentano i costi per veicoli leggeri e pesanti in assenza di cantiere ;
- L è la lunghezza del tratto del cantiere;
- Fi è il flusso orario.
Calcolati i costi di congestione, si andranno invece a quantificare monetariamente le
esternalità che il cantiere induce sull’intera popolazione,completando cosi il modello
proposto per il calcolo dei costi totali.
Si tratta dei costi provocati dall'inquinamento atmosferico, che causa danni alla salute
della popolazione, agli edifici e ai monumenti, ai boschi e all'agricoltura; dei danni
legati all'effetto serra di origine antropica, che sono oggi al centro dell'attenzione della
comunità scientifica internazionale; dei costi molto ingenti e drammatici, dovuti agli
incidenti stradali, che causano annualmente migliaia di morti e centinaia di migliaia di
feriti; dei costi, tanto latenti quanto insopportabili causati dall'inquinamento acustico
(TAV COSTI ESTERNI). E l'elenco potrebbe continuare, se non fosse che i limiti e le
incertezze delle attuali conoscenze impediscono di fornire una valutazione monetaria
soddisfacente.
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L'importanza della valutazione dei costi esterni è stata riconosciuta dai principali
documenti di politica internazionale e comunitaria, a partire dall'Agenda XXI (1992) e
dal V Programma d'azione ambientale dell'UE (1992), dove essa è stata considerata il
presupposto economico per uno sviluppo sostenibile. Nel. 1996, la Commissione
europea ha pubblicato un apposito libro verde ("Verso una corretta ed efficace
determinazione dei prezzi nel settore dei trasporti") finalizzato all'individuazione di
strategie d'intervento per l'internalizzazione dei costi esterni dei trasporti nell'UE. Infine
è stata notevolmente perfezionata la quantificazione degli impatti in termini fisici, e che
la metodologia di valutazione monetaria è stata sviluppata e affinata, raccordandosi con
le più significative esperienze di ricerca realizzate a livello europeo (ExternE
Transport).
Il principale riferimento al riquadro è fornito dal Quarto Rapporto degli Amici della
Terra- FS che aggiorna e perfeziona i precedenti studi condotti dall’associazione in
collaborazione con le Ferrovie dello Stato, proprio nel momento in cui la Commissione
Europea nel Libro Bianco "La politica europea dei trasporti fino al 2010: il momento
delle scelte" conferma la fondamentale importanza di avviare una strategia di graduale
internalizzazione dei costi esterni, in particolare di quelli ambientali. Gli Amici della
Terra e le Ferrovie dello Stato, fin dal 1997 e con cadenza annuale, hanno fornito un
quadro complessivo delle esternalità prodotte dai trasporti, mettendo a confronto tre
diverse modalità: strada, rotaia ed aereo. Questi studi assumono ora un valore di piena
attualità, in quanto sono gli unici che forniscono, per l'Italia, i dati, fondati su fonti
ufficiali e su elaborazioni specifiche, necessari a dare attuazione alla strategia indicata
dal Libro Bianco: i costi esterni, assoluti e specifici, provocati dalle varie modalità e
mezzi di trasporto nei vari contesti d'uso.
In generale, la metodologia di stima applicata nello studio si compone sostanzialmente
delle seguenti fasi :
ξ Elaborazione di una base di dati sui flussi di traffico passeggeri e merci .
ξ Individuazione dei principali sentieri d’impatto (catene di effetti diretti e indiretti)
prodotti dalle modalità di trasporto su strada per le categorie di esternalità
individuate (effetto serra, inquinamento atmosferico, rumore, incidenti ) .
ξ Stima della quantità assoluta dei vari fattori d’impatto .
ξ Rassegna dei migliori studi di valutazione dei costi esterni dei trasporti rinvenibili in
letteratura (possibilmente di tipo “Bottom-Up”, come quelli di ExternE) ed
individuazione dei valori di danno riferiti all’unità di fattore d’impatto (ad es. €/tonn.
CO
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emessa) o all’unità di impatto finale (€/caso feriti/morti per incidente) .
ξ Estrapolazione ragionata per l’Italia dei valori monetari unitari desunti dalla rassegna
dei migliori studi, mediante applicazione di criteri riferiti alle specificità nazionali
(ad esempio, con criteri di densità di popolazione per i valori unitari urbani
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dell’inquinamento atmosferico) e moltiplicazione dei valori monetari unitari italiani
per i valori assoluti dei fattori d’impatto o degli impatti finali dei trasporti .
ξ Sottrazione degli elementi di costo già sostenuti dagli utenti di trasporto a titolo di
prevenzione, mitigazione o compensazione del danno (ad es. quota premi assicurativi
RC)
(TAV METODOLOGIA APPLICATA)
In questo modo si ottengono i costi esterni per le quattro categorie di esternalità e
per le varie categorie di mezzi . Per sommatoria sono quindi ottenuti i costi esterni
totali .
Si procede analizzando i vari sentieri d’impatto in relazione alla presenza del cantiere
stradale.(TAV INFLUENZA CANTIERE)
Le emissioni dei veicoli stradali, dotati di motori alimentati a benzina o diesel, hanno
origine principalmente da tre fonti: il basamento del motore, il sistema d’alimentazione
del combustibile e l'impianto di scarico.
In genere, è stato trovato che a incidere, sui livelli e le concentrazioni delle emissioni
dei veicoli di trasporto, sono tre categorie di fattori:
1) caratteristiche del veicolo;
2) condizioni di guida;
3) condizioni meteorologiche
Per un veicolo che è in viaggio ad una certa velocità media in un flusso di traffico, il
tasso d’emissioni di CO e HC decresce (su base chilometrica) con l'aumento della
velocità media.
In ogni caso per le condizioni di guida nel traffico congestionato (ad esempio
marcia tipo stop and go), le emissioni di HC, CO, e CO2 sono particolarmente alte
quando i veicoli sono in fase d’accelerazione, in alcune fasi di decelerazione ed al
minimo (ad esempio quando il veicolo è in coda). Le emissioni sono relativamente più
basse durante uno stato consolidato di crociera e durante le decelerazioni decise. Le
emissioni da NOx non esibiscono una dipendenza semplice dai modi di guida come
fanno HC, CO e CO2. (TAV COSTI EMISSIONE)
Per quantificare le emissioni nei tratti di attraversamento del cantiere si è stimato
innanzitutto una divisione del flusso veicolare orario nelle diverse categorie di veicoli,in
base alla composizione (85 % veicoli leggeri e 15% veicoli pesanti) e al tipo di
alimentazione.
Per i veicoli leggeri (autovetture) si è considerata la seguente ripatizione:
- 55 % veicoli a benzina
- 35 % veicoli disiel
- 10 % veicoli Gpl
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mentre per i veicoli pesanti si è considerato anche una ripartizione in funzione del peso
oltre che dall’alimentazione:
- 30 % veicoli pesanti < 3,5 t
- 70 % veicoli pesanti > 3,5 t
Per entrambe le classi di veicoli pesanti si è considerata una ripartizione in un 40% di
veicoli alimentati a benzina ed in un 60% alimentati a disiel.
Tramite i dati Apat relativi alle emissioni di un singolo veicolo espresse in g / Km*veic
è stato possibile calcolare le emissioni prodotte in ogni ora dai veicoli che attraversano
il cantiere. Questi dati forniti dall’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente e per i
servizi Tecnici, riguardano le emissioni prodotte dal veicolo nei vari ambiti
(Highway,rural e urban). Per quantificare le emissioni in presenza del cantiere si è
scelto i dati relativi all’ambito urbano che possono rappresentare un buon compromesso
per una giusta valutazione del quantitativo di inquinante, a causa dei diversi modi di
guida dell’utente indotti dal cantiere (per es, stop-and-go nelle ore di coda o le
accelerazioni e decelerazioni in prossimità del cantiere ).
L’uso di questi valori ci permette cosi di calcolare le emissioni di anidride
carbonica(C02),principale gas ad effetto serra imputabile ai trasporti e di quantificare
l’inquinamento atmosferico prodotto dagli ossidi di azoto(NOx) a dalle polveri con
diametro inferiore a 10 micron (PM10) depositate sul manto stradale particolarmente
dai veicoli disiel. Moltiplicando i valori unitari delle emissioni per ogni classe di
veicolo che transita ogni ora nei vari tratti del cantiere e per la lunghezza del cantiere
stesso si ottengono le emissioni prodotte dal flusso veicolare studiato:
Ek = Eo * Qh * Km = [ g/h]
Dove l’indice k indica il tipo di emissione e l’indice h l’ora di riferimento.
Gli inquinanti rilasciati in atmosfera possono penetrare nell'organismo umano
direttamente attraverso l'assorbimento epidermico e l'inalazione o indirettamente
attraverso il consumo di acque e cibi contaminati dagli inquinanti rilasciati in atmosfera
e ridepositati al suolo o nelle acque superficiali.
La valutazione in termini monetari dei danni associati all’inquinamento atmosferico ha
fatto ampio riferimento ai risultati dei numerosi studi effettuati nell’ambito del progetto
Externe;alle emissioni dei vari inquinanti sono stati attribuiti valori di danno
diversificati in funzione del tipo e della localizzazione delle sorgenti di
emissione.Essendo di grande lunga predominanti gli effetti dannosi sulla salute umana,
un elemento predominante è costituito dalla densità della popolazione esposta,quindi è
essenziale la distinzione tra ambito urbano ed extraurbano.
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L’attribuzione di valori
monetari di danno alle
emissioni ha consentito di
ricavare i costi esterni derivanti
dalle emissioni di CO2, NOx e
PM10, utilizzando i valori di
danno attribuiti da Externe e Amici della terra per il trasporto stradale in ambito
extraurbano.
Si prosegue analizzando gli effetti dell’esternalità Rumore,anche se in realtà i suoi
effetti in ambito extraurbano sono trascurabili,infatti nella zona di collocamento del
cantiere le vere esternalità indotte non sono provocate dal passaggio dei veicoli ma
dalle macchine del cantiere stesso.(TAV COSTI ESTERNI RUMORE)
La presenza del cantiere contribuisce all’inquinamento della zona studio
direttamente,nelle aree limitrofe al cantiere,e indirettamente,causa dell’incremento di
transiti sulla viabilità esistente connessi al trasporto dei materiali e degli scarti.
In questa analisi si cercherà di quantificare in termini monetari i danni prodotti dal
passaggio dei veicoli in prossimità del cantiere senza tener conto del rumore che lo
stesso cantiere produce di per sé.
Per ogni
frequenza,
l’intensità
del suono
(misurata in
decibel -
dB), ossia la
pressione
meccanica
esercitata
dall’onda sonora, deve superare un determinato livello, detto "soglia di udibilità";
aumentando l’intensità, la sensazione uditiva diviene sempre maggiore, fino a
raggiungere la "soglia del dolore", ed il suono diventa sgradevole, fastidioso e
doloroso. L’effetto nocivo meglio conosciuto è il danno a carico dell’apparato
uditivo. Esso è inizialmente reversibile e caratterizzato da un temporaneo innalzamento
della soglia uditiva; poi, con il persistere dell’esposizione e la progressiva distruzione
delle cellule che trasmettono gli impulsi al cervello, diviene irreversibile. Apposite
normative stabiliscono, perciò, parametri ben definiti che consentono la tutela dal
rumore ambientale (DPCM 1\3\1991 e DPCM 14\11\1997).
CO2
Nox
PM10
13,9 € / Kg
626,5 € / Kg
9,7 € / Kg
438,6 € / Kg
Ambito urbano Ambito extraurbano
Valore del danno
95,6 € / tonn 73,54 € / tonn
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Tali parametri prevedono valori limite diversificati in base alla destinazione d’uso delle
varie zone dei territori comunali. Sono state a tal fine individuate sei classi acustiche,
dalle "aree particolarmente protette", ossia quelle ospedaliere, scolastiche, parchi
pubblici o zone destinate al riposo e allo svago, fino alle aree a destinazione
esclusivamente industriale.
I volumi di traffico stimati sono stati utilizzati come dati di input per la formula
predittiva di Burgess,che ci permette di stimare il valore equivalente in dBa prodotto
dai veicoli al passaggio del cantiere;ipotizzando il flusso veicolare come una sorgente
di rumore lineare, la formula di Burgess permette di determinare il valore del livello
energetico medio Leq in dB, in un punto generico ad una certa distanza dalla sorgente,
noto il flusso veicolare in termini di mezzi leggeri e pesanti. L’espressione della
formula di Burgess è la seguente:
Leq (dB) = 55,5 + 10,2 Log10 Q + 0,3 p – 19,3 Log10 d
dove Q è il numero totale di veicoli all’ora (leggeri e pesanti), p è la percentuale di
veicoli pesanti, d è la distanza tra la posizione di misura e il centro di flusso della
carreggiata più vicina al microfono.
Lo scopo di quantificare le emissioni sonore dei passaggi dei veicoli durante le ore
della giornata è quello di verificare che queste non superino i valori limiti per legge per
tempi prolungati.La stima delle emissioni è stata effettuata per 3 valori di d:
- 2 m : rappresenta la situazione a bordo strada
- 20m: rappresenta la situazione all’interno del cantiere(già gravosa a causa della
rumorosità delle macchine utilizzate)
- 250m : rappresenta la situazione dei centri lavorativi/residenziali prossimi al
cantiere
Nel caso studio si vedrà che i valori ottenuti superano i limiti solo nelle ore di punta e
possono recare ’’ fastidio’’ solo nella zone a bordo strada.
Per quanto riguarda la sicurezza,(TAV COSTO ESTERNO INCIDENTALITA’ -3- ) la
presenza di un cantiere può determinare una diminuzione localizzata sia nel tratto
direttamente interessato dai lavori sia nelle zone di transizione(accesso, uscita dal
cantiere). Gli effetti e l’entità dell’abbattimento delle condizioni di sicurezza
dipendono dal tipo di strada, dalla situazione plano altimetrica del tratto, dalla tipologia
degli interventi, dalle condizioni atmosferiche e di visibilità.
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L’analisi di incidentalità in presenza dei cantieri e l’interpretazione dei relativi risultati
non si presenta affatto agevole, per una serie di problematiche che rendono fortemente
aleatorio l’intero processo fra cui:
- i campioni utilizzati sono spesso insufficienti;
- spesso gli incidenti rilevati risultano minori di quelli effettivamente avvenuti, specie se
sono di gravità minore;
- le procedure utilizzate per il rilevamento dei dati potrebbero essere non omogenee se
effettuate da soggetti diversi.
In California è stato condotto uno studio consistente nella creazione di un database dei
36 maggiori progetti dei cantieri stradali realizzati sulle autostrade in cui sono stati
riversati i dati di incidente, in termini di frequenza e severità, delle strade (tipologia
dell’infrastruttura e TGM) e delle zone di lavoro (lunghezza, collocazione e durata).
Sono stati, quindi, analizzati i tassi e le frequenze di incidente nei periodi precedenti
all’apertura dei cantieri e durante l’esecuzione dei lavori. I risultati hanno evidenziato
che il tasso di incidentalità, nei periodi di durata dei lavori, è risultato del 21,5% più
alto rispetto a quello precedente all’apertura del cantiere, con un incremento del 23,8%
e del 17,3%, rispettivamente, del tasso di incidentalità senza e con feriti.
A tal riguardo, anche in Italia è stato condotto uno studio statistico sull’autostrada A4
(Torino-Milano) e sulla A18 (Messina-Catania). I risultati ottenuti hanno evidenziato
che la durata del cantiere, la sua lunghezza ed il traffico giornaliero medio generano un
incremento nelle frequenze degli incidenti,con un relativo incremento del tasso
d’incidentalità di circa il 20 %. Tuttavia, come dichiarato dagli stessi Autori, le
conclusioni risentono della limitata dimensione del campione indagato sia per quanto
riguarda l’intervallo temporale che per lo scenario considerato.
L’informazione statistica sull’incidentalità è raccolta dall’Istat mediante una rilevazione
totale a cadenza mensile di tutti gli incidenti stradali verificatisi sull’intero territorio
nazionale che hanno causato lesioni alle persone (morti o feriti). A tale indagine
collabora attivamente l’ACI.
La suddetta rilevazione è il frutto di un'azione congiunta e complessa tra una
molteplicità di Enti: l'Istat, l'ACI, il Ministero dell'Interno, la Polizia Stradale, i
Carabinieri, la Polizia Municipale, gli Uffici di Statistica dei comuni capoluoghi di
provincia e gli Uffici di Statistica di alcune province.
La lettura dei dati assoluti sul numero di incidenti verificatisi fornisce un’informazione
parziale che occorre valorizzare per meglio interpretare il fenomeno incidentalità.
E’ evidente che il numero assoluto di incidenti stradali tende ad aumentare man mano
che aumenta il volume di circolazione in termini di veicoli, cioè la quantità di
chilometri complessivamente percorsi dai veicoli .
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Occorre quindi ricondurre il ragionamento su un piano più squisitamente statistico e
dunque sul metodo di lettura dei dati per rendere comprensibile l’interpretazione del
quadro statistico sull'incidentalità.
Per un'analisi approfondita dell'incidentalità è utile disporre di un indicatore di
frequenza dei sinistri (o tasso d’incidentalità) calcolato come rapporto tra il numero di
incidenti ed il volume di circolazione, ottenuto come prodotto dei veicoli circolanti per
la percorrenza media chilometrica nell'anno.
Per l’applicazione al caso studio si utilizzerà un Ti= 4,63 [milioni di
incidenti/veicoli×km] relativo ai dati Istat-Aci per la tratta interessata,maggiorandolo
per ipotesi del 20 % nell’applicazione del modello nel caso di presenza di cantiere.
I dati disponibili dalla rilevazione Istat-ACI consentono di calcolare, con riferimento
alle diverse forme di sinistrosità, il numero di incidenti, morti e feriti. Con tali elementi
si possono costruire alcuni rapporti utili all'interpretazione:
- il rapporto di mortalità stradale RM:
Tale rapporto contiene al numeratore il numero (M) dei decessi come conseguenza
degli incidenti e al denominatore il numero (I) dei sinistri. Il parametro RM esprime,
quindi, il numero medio di decessi verificatisi in un determinato anno per ogni 1.000
incidenti.
Il rapporto di mortalità stradale RM riferito ad un certo anno, misurando il numero
medio di morti per incidente, può essere considerato come un indicatore di gravità (o di
pericolosità) dei sinistri, tanto maggiore quanto più esso è elevato.
- Il rapporto di lesività stradale RF :
RF esprime il "rapporto di lesività" stradale per ogni 1000 incidenti ed F il numero dei
feriti. Anche in questo caso, RF può essere considerato un indicatore di gravità (o di
pericolosità) di incidenti, seppure limitato ai soggetti che, coinvolti in incidenti, non ne
sono stati vittime.
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Tramite l’utilizzo di questi tre indicatori, (Ti,RM,RF), si è potuto calcolare il numero
probabile di incidenti che possono verificarsi nella zona limitrofe al cantiere e i
probabili casi di morte e feriti.
Considerando infatti il tasso d’incidentalità relativo alla zona di interesse è possibile
calcolare il numero probabile di incidenti che possono verificarsi durante la giornata in
relazione ai flussi orari rilevati.
Ni= (Ti * F(hi)*Li)/ 10^6
In cui
• Ti è il Tasso di incidentalità relativo al tronco i-esimo riferito al periodo di un
anno ed espresso in [milioni d’incidenti/ veicoli×km].
• Ni è il numero di incidenti probabili sul tronco i-esimo nel periodo in esame.[
incidenti ]
• F(hi) è il flusso orario sul tronco i-esimo [ veic/h ]
• Li è la lunghezza in km del tronco i-esimo.[ Km ]
Dopo aver calcolato il rapporto di mortalità e di lesività per la zona studio di interesse
tramite i dati Istat-Aci, si possono determinare i probabili casi di morte e feriti relativi
al numero d’incidenti probabili calcolati precedentemente.
Il numero probabile di casi di morte: M= (RM *Ni) /1000
Il numero probabile di casi di feriti: F= (RF*Ni)/1000
I fattori che rappresentano i costi che direttamente o indirettamente derivano
dall’incidente presi in considerazione sono:
- perdita della capacità produttiva;
- costi umani;
- costi sanitari;
- danni materiali e altri costi.
Il costo unitario per tipo di incidente sarà adeguato in funzione del rischio connesso a
ciascun tipo di incidente e a ciascun tipo di autoveicolo. Verrà quindi sottratto l'importo
del premio assicurativo per tipo di autoveicolo.
La seguente formula di Cristian Gerondeau permette, in modo semplificato, di tenere
conto del costo degli incidenti non coperti dalle assicurazioni:
Costo unitario degli incidenti [euro per autoveicolo-km] =
(somma per tutti i tipi di incidente dei costi per tipo di incidente
Sintesi
Analisi delle esternalità indotte da un cantiere stradale
sotto traffico.Un caso studio.
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* numero di incidenti per tipo in cui è coinvolto un autoveicolo -
premi assicurativi) / ( numero di veicoli che annualmente percorrono il tronco in
esame*il numero di km percorsi mediamente ogni anno e che hanno generato
quell’incidentalità)
Cu =(∑ VSC * Ki – Nveic*Qass)*365 / (Nveic*Km*365) = [ € / veic*km ]
Nella formula inserire il valore 365
riferito ai giorni dell’anno è superfluo(dato
che compare sial al denominatore che al
numeratore) ma è utile per la comprensione
del significato della formula utilizzata.Infatti anche se si considerano solo gli incidenti
generati da un flusso giornaliero che attraversa il cantiere,questi sono stati calcolati
come incidenti probabili che possono verificarsi in quella specifica zona a causa di
quella corrente veicolare che ha percorso annualmente quel numero di Km. A causa
dell’insufficienza dei dati relativi ai singoli danni causati dall’incidentalità nella zona
d’interesse ,si considererà per l’applicazione al caso studio un valore medio, desunto
dalla letteratura ,del costo per tipologia d’incidente, considerando quelli mortali e quelli
che generano feriti lievi e gravi.
Dopo aver calcolato il costo unitario per veicolo a Km si otterrà il valore totale del
costo esterno prodotto a causa dell’incidentalità,moltiplicandolo per il numero di
veicoli che attraversano il cantiere durante le ore del giorno per la lunghezza del
cantiere stesso
Ctot= ∑ Cu * Qi*Li = estesa a tutte le ore del giorno [ € /giorno ]
A questo punto si applica il modello al caso studio.
I dati utilizzati sono stati rilevati in un cantiere attivo sull’autostrada A3 SA-RC fra il
chilometro 3+400 e il chilometro 3+750 (con uno sviluppo complessivo, quindi, di 350
metri) nei pressi del comune di Pontecagnano.La zona di lavoro prevede la chiusura
dell’intera carreggiata nord con conseguente spostamento della viabilità su una corsia
della carreggiata sud.Il progetto di costruzione a cui si riferisce prevede l’adeguamento
funzionale dell’autostrada A3 Salerno - Reggio Calabria al fine di soddisfare le
esigenze di mobilità attuali e future che allo stato attuale non vengono del tutto
garantite, in tal modo si offrirà agli utenti della stessa una qualità del servizio migliore
in termini di confort e sicurezza e più adatta ad un’infrastruttura di tale importanza.
Rischio di incidente VSC
15 000 € / caso
Mortale
Ferito lieve
75 000 € / casoFerito grave
720.000 € / caso
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Analisi delle esternalità indotte da un cantiere stradale
sotto traffico.Un caso studio.
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L’intervento avverrà con l’ausilio di tecnologie e manodopera specializzata in modo
tale da permettere la realizzazione in tempi brevi ossia cercando di diminuire i possibili
perditempo.(TAV 1-9) La fase 2 di questo progetto prevede la realizzazione di due
tratti distinti: la carreggiata Sud dalla prog. 2+186 alla prog. 2+525, i cui lavori non
interferiranno minimamente con i flussi veicolari del vecchio tracciato realizzando
anche il prolungamento del tombino scatolare (opera n.14 prog. 2+200) ed il muro di
controripa (opera n.37); per la carreggiata Nord invece i lavori si svolgeranno dalla
prog. 3+406 alla prog. 3+700, nell’esecuzione dei quali si dovrà procedere alla chiusura
della carreggiata Nord del vecchio tracciato. La prima operazione da fare nella fase
applicativa è, come detto in precedenza, il calcolo della capacità ridotta per la verifica
della formazione di code o di rallentamenti. Il flusso di traffico in approccio al cantiere
è il seguente (sez 35 del Progetto Pilota-A3 Salerno-Pontecagnano): Nonostante sono
state più volte espresse le perplessità suscitate dalla procedura HCM e la presunta
inadeguatezza allo scenario italiano, si è proceduto ad una sua applicazione al caso
esaminato per lo studio proposto. Si passa quindi al confronto fra la capacità così
ottenuta (1381 v/h) e il flusso in arrivo per identificare le ore nelle quali dovrebbero
verificarsi degli accoramenti ottenendo due fenomeni di coda,rispettivamente di durata
di 2 ore e 8min e di 1 ora e 13 min. Il formarsi di due code,una la mattina e una in
serata è da giustificarsi dal fatto che il flusso veicolare che interessa la zona studio è
costituito essenzialmente da pendolari che utilizzano l’A3 per motivi di lavoro.
Il secondo passo del modello prevede il calcolo dei ritardi di movimento per ogni
manovra effettuata dall’utente a causa del cantiere. Per quantificare tali grandezze si
considera una velocità libera v
0i
oraria e cosi per le altre velocità utilizzate(v
du
, v
dr
e v
t
).
RITARDI DI MOVIMENTO Equazione dati valore
v
o
= 111 Km/h
v
du
= 29 Km/h
Rit. di decelerazione t
d
= (v
o
-v
du
)
2
/ 2 d v
o
d = 0,75 m/s
2
11,22 s
v
du
= 29 Km/h
Rit. di deviazione t
du
= L
u
[(1/ v
du
) – (1/ v
o
)]
Lu = 100 m
9,02 s
v
dr
= 40 Km/h
t
dr
= L
r
[(1/ v
dr
) – (1/ v
o
)]
Lr = 100 m
5,13 s
v
t
= 58 Km/h
Rit. di transito t
t
= L [(1/ v
t
) – (1/ v
o
)]
Lr = 150 m
2,96 s
v
dr
= 40 Km/h
Rit. di accelerazione t
a
= (v
o
-v
dr
)² / 2 a v
o
a = 1,1 m/s
2
5,26 s
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Analisi delle esternalità indotte da un cantiere stradale
sotto traffico.Un caso studio.
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E’ importante sottolineare ulteriormente che i ritardi così calcolati sono riferiti ad un
solo veicolo, se si vuole conoscere il ritardi totale bisogne moltiplicare ogni voce per il
flusso orario in arrivo e poi sommare i risultati ottenuti nelle ventiquattro ore. Il
modello, per come è concepito (cioè indirizzato prevalentemente alla stima degli oneri
monetari), prevede che tale operazione venga effettuata nel momento in cui si stimano i
costi, tuttavia, viene riportata una tabella con il calcolo dei ritardi di movimento totali.
Per quantificare il tempo perso in coda,una volta in possesso dei dati relativi al numero
dei veicoli durante l’andamento della coda, si può passare al calcolo dei ritardi: se con
N
qci
si indica il numero cumulativo di veicoli (quindi la somma dall’ora in cui inizia la
coda fino all’ora i-esima), il tempo perso dai veicoli in coda è:
t
q
= Σ [½(N
qci
+ N
qci+1
)*∆t ] (11)
Sommatoria estesa al tutto il tempo in cui sono presenti veicoli in coda.
Nella pratica si tratta di calcolare l’area sottesa dalla curva della coda mostrata in figura
11-II, in modo da assumere il ritardo pari al numero totale di veicoli in coda.
La procedura stima il ritardo in veicoli-oraE’ importante una considerazione: dal
momento in cui si decide di assumere un intervallo ∆t pari ad un’ora nessun modello
matematico può quantificare cosa accade per lassi temporali minori. Quando si è in
possesso di mezzi che possono fare emergere delle realtà altrimenti non investigabili, il
modello può essere portato, come è stato dimostrato in altri studi, a livelli di
applicazione di maggior dettaglio rispondendo con la stesa precisione.
A questo punto è possibile determinare i costi di movimento,del tempo perso in coda e
del differente consumo di carburante; per
conoscere l’ammontare dell’impatto del
cantiere sugli utenti bisogna sommare i costi
di movimento, quelli fissi e quello del tempo
perso in coda. Nell’esempio proposto il
totale è pari a :
C
TOT
= C
M
+
C
ftot
+ C
q
= 1574,5 + 22,87 + 1887,9 = 3485,30 € al giorno.
Ora Flusso Veh coda Rcode
7 1360 0
8 1674 293 164,1
9 1122 35 17,4
10 1105 0
18 1055 0
19 1430 49 24,7
20 1160 0
206,2Ritardo giornaliero per accodamento (ore)
Ora Flusso Veh coda Rcode
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sotto traffico.Un caso studio.
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L’applicazione del modello prosegue quantificando i sovraccosti esterni indotti dal
cantiere sulla società. Tramite i dati Apat relativi alle emissioni di un singolo veicolo
espresse in g / Km*veic
è stato possibile calcolare le
emissioni prodotte in ogni ora dai
veicoli che attraversano il cantiere.
Questi dati forniti dall’Agenzia per
la Protezione dell’Ambiente e per i
servizi Tecnici, riguardano le
emissioni prodotte dal veicolo nei vari ambiti (Highway,rural e urban). L’uso di questi
valori ci permette cosi di calcolare le emissioni di anidride carbonica(C02),principale
gas ad effetto serra imputabile ai trasporti e di quantificare l’inquinamento atmosferico
prodotto dagli ossidi di azoto(NOx) a dalle polveri con diametro inferiore a 10 micron
(PM10) depositate sul manto stradale particolarmente dai veicoli disiel. Moltiplicando i
valori unitari delle emissioni per ogni classe di veicolo che transita ogni ora nei vari
tratti del cantiere e per la lunghezza del cantiere stesso si ottengono le emissioni
prodotte dal flusso veicolare studiato: l’attribuzione di valori monetari di danno alle
emissioni ha consentito di ricavare i costi esterni derivanti dalle emissioni di CO2, NOx
e PM10, utilizzando i valori di danno attribuiti da Externe e Amici della Terra per il
trasporto stradale in ambito extraurbano. Ogni giorno a causa della presenza del cantiere
si produce un’esternalità negativa monetaria di circa 355 euro a causa delle emissioni
prodotte dal passaggio dei veicoli
durante le ore del giorno .
A questo punto il modello ci porta
a quantificare l’esternalità del
rumore; uno studio più
approfondito della zona di
interesse,avvenuto con sopralluoghi e recupero di informazioni sui centri abitati e sulla
popolazione prossima al cantiere,ha fatto emergere varie considerazioni. Il cantiere si
trova in un punto della collina campana in cui i centri abitati nel raggio di 5 Km non
superano i 50 abitanti,infatti gli unici insediamenti abitativi che vi si trovano sono solo
delle costruzioni rurali utilizzate soprattutto dai contadini o dai cacciatori come rifugio o
deposito per gli attrezzi.Tentare di quantificare i danni che possono generare i veicoli
con il loro passaggio in prossimità del cantiere, per quanto concerne il rumore,è quasi
superfluo,poiché le vere esternalità nella zona sono prodotte dal cantiere stesso.
Infine il modello stima i danni provocati dall’incidentalità,il cui tasso aumenterà per
ipotesi del 20% a causa della presenza del cantiere. Da una ricerca effettuata nella
€
CO2
NOx
PM10
tot 711,5
154,5
444,2
Inquin Atmosferico Gas effetto serra
Costi totali in assenza di cantiere
112,8
€
CO2
NOx
PM10
tot 1065,7
Costi totali in presenza di cantiere
Inquin Atmosferico Gas effetto serra
173,7
115,2
776,8
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letteratura odierna si è trovato uno studio, il Progetto Pilota,redatto dall’Università degli
Studi di Napoli Federico II,dal quale si è potuto estrapolare vari dati sull’incidentalità
nella provincia di Salerno.
La tratta interessata (Salerno-Pontecagnano) smaltisce giornalmente un flusso di circa
30mila veicoli,che “producono” ogni anno circa 568 incidenti causando 1202 feriti e 20
morti.
Considerando quindi il tasso d’incidentalità relativo alla zona di interesse è possibile
calcolare il numero probabile di incidenti che possono verificarsi durante la giornata in
relazione ai flussi orari rilevati.
Dopo aver calcolato il rapporto di mortalità e di lesività per la zona studio di interesse
tramite i dati Istat-Aci, si possono determinare i probabili casi di morte e feriti relativi
al numero d’incidenti probabili calcolati precedentemente.
A questo punto,conoscendo il numero probabile di feriti e morti causati, si può
calcolare il costo unitario per l’incidentalità (formula di Gerondeau); dopo aver
calcolato il costo unitario per veicolo a Km si otterrà il valore totale del costo esterno
prodotto a causa dell’incidentalità,moltiplicandolo per il numero di veicoli che
attraversano il cantiere durante le ore del giorno per la lunghezza del cantiere stesso.
Riepilogo costi esterni indotti alla
società per la presenza di un
cantiere stradale sotto traffico:
Costi esterni per gas ad effetto serra: 65 €/giorno (10,4%)
Costi esterni per inquinamento atmosferico: 290 €/giorno (48,4%)
Costi esterni per rumore: Valore trascurabile
Costi esterni per incidentalità: 288 €/giorno (33,6%)
Totale costi esterni: 643 €/giorno
In assenza cantiere
In presenza cantiere
Sovracosto
1.054 €
1.342 €
288 €
Costo giornaliero incidentalità
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Considerando una durata del cantiere di 8 mesi si produce un’esternalità pari
154.320 €
Esternalità
10%
48%
8%
34%
Gas serra
Inquinamento atm
Rumore
Incidentalità
Conclusioni.
Indubbiamente il modello, almeno per quanto riguarda la formulazione teorica, si può
ritenere affidabile, poiché è in gran parte impostato su concetti e assunzioni già
sperimentati e di validità ampiamente verificata. Questo ha richiesto un preliminare
lavoro di ricerca bibliografica per selezionare dei modelli provenienti da Paesi dove
l’attività di ricerca è sicuramente più avanzata, dai quali trarre delle linee guida.
Nonostante la presenza di alcuni schemi da cui trarre ispirazione sono state diverse le
scelte autonome e le modifiche necessarie per rendere il modello conforme alla realtà
nazionale (diversi scenari e diversi fattori al contorno) e per conferirgli una struttura
semplice e fluida soprattutto in fase applicativa. La presenza di esternalità e, quindi, di
costi esterni, determina un imperfetto funzionamento delle leggi del mercato; infatti, se i
costi esterni sono supportati da terzi e non vengono incorporati nei prezzi del mercato,
questi ultimi non sono in grado di assolvere in maniera corretta la loro principale
funzione, cioè di regolare l’equilibrio tra domanda e offerta. Noi usiamo troppa energia,
consumiamo troppi prodotti, ci spostiamo troppo con la nostra auto, proprio perché non
ci vengono addebitati i costi esterni di queste attività. Sebbene la quantificazione delle
esternalità, tanto in termini fisici quanto monetari, presenti non poche incertezze, la
letteratura internazionale ha messo in evidenza che ignorare l’entità dei costi esterni - o
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addirittura la loro esistenza provoca gravi conseguenze e distorsioni. Pertanto, è
chiaramente preferibile valutare le esternalità con qualche imprecisione che rinunciare
del tutto a valutarle. Le azioni positive indispensabili per migliorare le politiche in atto
riguardano diversi ambiti: la mobilità extraurbana, il trasporto di passeggeri di media e
lunga distanza, il traffico delle merci. Per la riconversione della mobilità dei passeggeri
di media e lunga percorrenza è necessario invece puntare più sulla manutenzione
ordinaria e straordinaria della rete stradale esistente piuttosto che puntare sugli
ampliamenti e la costruzione di nuovi tratti autostradali.Per diminuire le esternalità
indotte dalla presenza dei cantieri stradali, un’ulteriore proposta, proveniente
dall’Europa, è quella di aprire i cantieri stradali solo nelle ore notturne per limitare le
interferenze con i flussi veicolari,soprattutto per lavori di manutenzione sulle strade
interessate da un traffico giornaliero superiore ai 20 mila veicoli. Questo significa che i
cantieri, aperti nelle ore notturne, vengono richiusi la mattina per permettere lo
scorrimento del traffico in entrambe le direzioni. Nei punti in cui il manto stradale non è
ancora perfetto sono predisposti segnali per limitare la velocità, così come è
adeguatamente richiamata l’attenzione sulla mancanza della segnaletica orizzontale.I
primi lavori ad essere eseguiti secondo questo nuovo orientamento sono quelli di
asfaltatura che la Provincia di Milano ha in programma fra maggio e ottobre di
quest’anno. Le strade interessate dall’intervento sono quasi esclusivamente ad alta
percorrenza, tanto che su 84 giornate di lavoro stimate, le notti saranno ben 74. La scelta
di far eseguire i lavori di manutenzione di notte comporta uno sforzo economico che la
Provincia ritiene opportuno per evitare altri disagi, dovuti alla presenza di cantieri, agli
utenti delle strade, già costretti a fare i conti con una situazione di traffico complicata
durante il giorno.Rispetto alle merci poi, c'è bisogno di una politica che le sposti dalla
gomma alla rotaia riducendo i tempi di percorrenza e facendo aumentare la
competitività di questo settore anche per medie distanze;è inoltre opportuno organizzare
una più efficiente intermodalità nelle aree portuali con il trasporto su strada e ferrovia e
al contempo mirare ad una migliore efficacia attraverso la creazione di catene
logistiche multimodali utili ad eliminare il 40% dei viaggi a vuoto attualmente compiuti
dai tir.Se consideriamo che dal settore dei trasporti proviene circa un quarto delle
emissioni totali di gas serra, ci rendiamo facilmente conto del fatto che una mobilità
sostenibile è indispensabile anche su scala globale.A livello mondiale per tentare di
contenere le emissioni dei gas serra è stato istituito il Protocollo di Kyoto (Allegato 1),
un accordo internazionale che fissa gli obiettivi per i tagli nelle emissioni dei gas serra
nei paesi industrializzati. Questi gas sono considerati almeno in parte responsabili del
riscaldamento complessivo - l'innalzamento a livello mondiale della temperatura che
può avere conseguenze catastrofiche per la vita sulla Terra.
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Certamente il lavoro svolto non ha la pretesa di colmare la grossa lacuna che esiste
attualmente in Italia sul problema degli effetti di un cantiere e, ma è un metodo basato
su assunzioni ed ipotesi di validità riconosciuta, facilmente adattabile ai diversi scenari.
Pure se il limitato numero di indagini e studi non consente di certificare la piena
attendibilità della procedura, il metodo proposto si raffigura come una buona base per
futuri approfondimenti.