AUTOSTRADA
AUTOSTRADA
(V, p. 589; App. I, p. 277; II, I, p. 329; III, I, p. 190; IV, I, p. 205)
Le a. sono venute assumendo, da qualche decennio a questa parte, funzioni notevolmente diverse da quelle per le quali erano state inizialmente realizzate. Esse infatti, concepite come sistema di trasporto per percorrenze medio-lunghe, con portate sufficientemente basse così da garantire viaggi sicuri e confortevoli, hanno assunto in numerosi tronchi della rete autostradale, talvolta in misura prevalente, anche la funzione di sistema di trasporto di massa. Ciò è accaduto non soltanto per i tronchi che interessano aree urbane o metropolitane, ma anche per i tronchi lontani da queste, i quali, per il particolare tipo di uso del territorio attraversato, costituiscono di fatto archi di reti regionali complesse, formate in parte da tratti autostradali e in parte da strade ordinarie. Molti tronchi autostradali esplicano quindi oggi una molteplicità di funzioni, perché alla domanda di trasporto tradizionale delle a., distribuita in modo abbastanza uniforme durante le ore del giorno e con percorrenze medio-lunghe, si sovrappone la domanda tipica dei trasporti di massa, caratterizzata da percorrenze generalmente basse e da marcati fenomeni di punta con forti portate. Le a. oggi debbono pertanto essere in grado di garantire condizioni di comfort e di sicurezza agli automobilisti sia quando sono percorse da traffico scarso, sia quando si trovano in condizioni di congestione. Nel primo caso il comfort e la sicurezza sono garantiti dal disegno della geometria dell'a., nel secondo caso dai metodi del controllo del traffico.
Moderni metodi di progettazione della geometria delle autostrade. − I metodi di progettazione delle caratteristiche geometriche delle a. si sono notevolmente evoluti rispetto a quelli di alcuni decenni orsono, quando era ancora molto forte, nel settore dell'ingegneria stradale, l'influenza dei metodi propri dell'ingegneria ferroviaria. Il concetto ispiratore dei moderni metodi di progettazione della geometria delle a. è che, in un sistema di trasporto a guida libera com'è quello autostradale, gli utenti debbono poter ricavare dal disegno dell'infrastruttura e delle opere complementari le regole del proprio comportamento nella guida del veicolo e in particolare debbono avvertire la massima velocità che possono mantenere con sicurezza su ciascun elemento di tracciato.
Questo concetto è alla base delle Norme italiane di progettazione delle autostrade pubblicate dal CNR nel 1980. In queste Norme a ogni tipo di a. viene associato un intervallo di velocità di progetto, entro cui sono comprese le massime velocità che in condizioni di traffico scarso si possono mantenere con sicurezza sui successivi elementi che compongono il tracciato di quell'a. indipendentemente dalle prestazioni del veicolo. Il limite inferiore dell'intervallo è la massima velocità con la quale è possibile percorrere gli elementi di massima curvatura del tracciato orizzontale. Il limite superiore è invece imposto dalle dimensioni della sezione trasversale dell'a., le quali esercitano, per alcuni fenomeni di psicologia della visione noti da tempo, un forte effetto condizionante sugli automobilisti; esso individua quindi, in particolare, la massima velocità che è possibile mantenere in rettifilo.
Ogni tipo di a. previsto nelle Norme è quindi contrassegnato da un proprio intervallo di velocità di progetto: il limite superiore dipende dal disegno della sezione trasversale, quello inferiore definisce il minimo raggio di curvatura che è possibile inserire nel tracciato orizzontale di quell'a.; le curve di raggio superiore al minimo possono essere percorse a una velocità massima compresa fra questi due limiti, la quale dipende dal raggio della curva e dalla pendenza trasversale della carreggiata.
Le ampiezze dei vari intervalli di velocità di progetto previsti dalle Norme sono abbastanza modeste, affinché gli automobilisti, indotti dalla geometria dell'a. a mantenere sui diversi elementi di tracciato velocità non molto diverse fra loro, accettino senza sforzo eccessivo il condizionamento loro imposto. Ciò che invece non accadrebbe se fossero costretti a variare frequentemente e di molto la velocità. In questa ottica un peso notevole nel disegno moderno di un'a. assumono gli elementi a curvatura variabile del tracciato orizzontale, i quali costituiscono la parte prevalente dei tracciati ad andamento essenzialmente curvilineo. Sono infatti questi tracciati, ai quali un numero sempre più grande di progettisti si va interessando, quelli che esercitano un più deciso condizionamento sugli automobilisti, anche per il ruolo che in essi gioca la forza centrifuga.
Strategie e sistemi di controllo del traffico. - I tronchi autostradali caratterizzati da marcati fenomeni di punta con forti portate sono soggetti a situazioni di forte congestione durante alcune ore della giornata e durante alcuni giorni della settimana, con frequenti fenomeni d'instabilità, marcia in condizioni di stop-and-go e rischio di collisioni a catena fra i veicoli. Non è sempre conveniente risolvere questi problemi mediante la costruzione di nuove carreggiate o l'allargamento di quelle esistenti: essendo essi generalmente dovuti a fenomeni di punta, il coefficiente di utilizzazione medio delle infrastrutture spesso non giustifica interventi di questo tipo, i quali richiedono in ogni caso tempi lunghi per la loro realizzazione e spesso arrecano oneri aggiuntivi al traffico durante il periodo dei lavori. In molti casi è più opportuno intervenire con metodi di controllo del traffico, i quali con costi nettamente inferiori riducono la frequenza e la gravità dei fenomeni d'instabilità. Le strategie di controllo che possono essere utilizzate sono diverse, e secondo il livello di sofisticazione che le caratterizza si ottengono miglioramenti di diversa entità del funzionamento del sistema di trasporto.
Alcuni metodi di controllo si limitano a segnalare ai conducenti l'esistenza di una situazione di pericolo, lasciando loro il compito di modificare nel modo più opportuno il comportamento di guida. Per es. viene segnalata preventivamente l'interruzione di una o più corsie della carreggiata per lavori in corso o per incidenti, al fine di ottenere una condotta di guida più prudente e d'indurre i conducenti a spostarsi sulle corsie libere in modo da evitare il formarsi di strozzature.
Le strategie di controllo più sofisticate prevedono invece un intervento diretto sulle scelte dei conducenti, e in dipendenza del tipo di modifica a cui danno luogo possono dividersi in due grandi classi: strategie non parametriche e strategie parametriche.
Le prime sono dirette a controllare l'entità della domanda di trasporto sull'a., ma non agiscono sul comportamento di guida dei conducenti. Sono fondamentalmente di due tipi: a) strategie di controllo delle rampe, le quali controllano la domanda di trasporto mediante il dosaggio del flusso sulle rampe d'ingresso; b) strategie di controllo della rete, le quali tendono a modificare gli itinerari di viaggio in modo da deviare il traffico dagli archi sovraccaricati della rete autostradale su quelli che hanno riserva di capacità.
Le strategie parametriche sono invece rivolte a variare il comportamento di guida dei conducenti in modo da evitare il verificarsi di condizioni d'instabilità: per es. riducendo la frequenza dei cambi di corsia mediante l'imposizione di opportuni limiti di velocità quando il flusso si avvicina a condizioni d'instabilità. Queste strategie aumentano la capacità dell'a. e mantengono inalterata l'entità della domanda di trasporto. Nei casi in cui possono essere applicate, per es. quando il comportamento dei conducenti dà luogo a cambi di corsia molto frequenti, sono certamente superiori alle altre perché riescono a migliorare il rendimento del tronco autostradale. Le strategie non parametriche conservano invece inalterato tale rendimento e rischiano di trasferire la congestione su altri tratti della rete di cui l'a. controllata fa parte.
Sistemi di controllo del traffico sono installati su numerose a. europee e nord-americane. In essi le informazioni ai conducenti vengono in genere comunicate mediante pannelli a messaggio variabile montati su portali installati a intervalli regolari lungo l'autostrada. Per es., in uno dei più importanti impianti di controllo del traffico autostradale, quello a servizio della rete autostradale olandese fra Amsterdam, Rotterdam e Utrecht, i portali sono installati a distanza di 500 m l'uno dall'altro (v. anche strada, in questa Appendice).
Bibl.: P. Ferrari, F. Giannini, Ingegneria stradale, vol. i, Milano 1980; Norme sulle caratteristiche geometriche delle strade extraurbane, in Bollettino Ufficiale del CNR, a. xiv, pt. iv, n. 78, Roma 1980; S. Giesa, K. Everts, ARIAM, Car-driver-radio-information on the basis of automatic incident detection, in Traffic Engineering and Control, 28 (1987), pp. 344-48; J. K. Jenezon, J. J. Klijnhout, H. C. G. Langelaar, Motorway control and signalling, ibid., pp. 349-55.
Le autostrade in Europa e in Italia. - Nel corso degli anni Ottanta la rete autostradale dei paesi europei si è notevolmente potenziata, passando da poco più di 25.000 km del 1975 agli oltre 40.000 km del 1990. I maggiori sviluppi si sono avuti nei principali paesi della CEE (Francia e Germania ex Federale in primissimo luogo) i quali, più di altri, avvertono l'esigenza di favorire il processo di internazionalizzazione delle rispettive economie. Ai fini di un efficiente sviluppo della rete europea è ancora carente il disegno di fondo, in quanto permangono sensibili strozzature nelle interconnessioni fra le diverse maglie autostradali nazionali. I potenziamenti infrastrutturali si sono rivolti di preferenza al completamento dei programmi dei vari paesi e pertanto, mentre si è grandemente innalzato il livello di connettività interna, ancora carenti sono i collegamenti fra stato e stato. Soltanto nella regione che dal Brabante arriva sino alla Vestfalia, e quindi nell'area che include Belgio, Paesi Bassi e il Nord-Ovest della Germania, la rete autostradale ha un intreccio fitto e poco condizionato dai confini politici. Diversamente, sono ancora in una fase progettuale o, al meglio, di costruzione, fondamentali infrastrutture di raccordo. Di particolare importanza sono i progetti di attraversamento della Manica per interconnettere la rete della Gran Bretagna con il sistema autostradale del continente; la costruzione di altri trafori alpini per adeguare i raccordi dell'Italia, sia con la Francia sia con i paesi dell'Europa centrale, allo sviluppo delle rispettive maglie; il potenziamento dei collegamenti fra la Francia e la Germania attraverso il Reno; il completamento dell'asse Germania-Danimarca-Svezia attraverso il Baltico; e altri ancora.
Un problema comune a un po' tutti i paesi europei riguarda le modalità di finanziamento sia per la costruzione di nuove tratte, sia per coprire le ingenti spese di manutenzione. Soltanto pochi paesi ricorrono al pedaggio: sono circa 14.500 i chilometri di a. (1/3 del totale) in cui vige questa regola (l'Italia con 5300 km vi contribuisce con il 40%, un altro 38% è della Francia, mentre del tutto trascurabili sono i contributi degli altri paesi). La Svizzera ha introdotto uno speciale bollo, destinato agli automobilisti stranieri, che dà diritto alla libera circolazione autostradale. Provvedimento analogo è stato progettato dal Belgio, ma la forte opposizione dei paesi limitrofi (Paesi Bassi e Germania ex Federale hanno a. gratuite), unitamente ai costi di realizzazione, hanno fatto rientrare il progetto. Il problema dei costi di manutenzione però esiste e in alcuni casi si è parlato, sul modello degli USA, di imporre pedaggi soltanto per l'utilizzazione di particolari opere (ponti, gallerie, ecc.).
In Italia la rete autostradale si estende su 6100 km (inizio 1990); le tratte in costruzione sono inferiori ai 200 km, quelle in programma si aggirano sui 680 km. Procede con lentezza l'opera di potenziamento e di adeguamento del sistema autostradale italiano alle sempre nuove esigenze poste dai fenomeni di integrazione territoriale. In parte i condizionamenti sono di origine parlamentare, ascrivibili alle decisioni adottate allo scopo di limitare i finanziamenti a questo tipo di interventi. In parte ciò è una conseguenza della politica di contenimento della spesa pubblica; in parte è legato all'obiettivo di rilanciare il trasporto su rotaia (solo il 7% dei trasporti complessivi si svolge su ferrovia). Nel suo insieme la rete autostradale italiana si presenta piuttosto squilibrata anche se la diversa dotazione di infrastrutture viarie è una conseguenza dei divari produttivi che ancor oggi insistono sulle regioni italiane. Così, se nella sezione nord-occidentale del paese le componenti territoriali risultano nel complesso ben interconnesse, non altrettanto può dirsi per quelle dell'Italia nord-orientale e, soprattutto, dell'Italia centrale e meridionale. Nelle tre Venezie permane una struttura episodica e frazionata, con un tipico andamento ad albero, nel quale modesti tronchi − con andamento N-S − si interconnettono all'importante direttrice E-O.
Problemi ancor maggiori interessano l'Italia centrale ove è tuttora in una fase progettuale il collegamento Livorno-Civitavecchia, bloccato da problemi ambientali. I collegamenti E-O sono limitati alle tratte Roma-Pescara (il segmento Aquila-Teramo non si interconnette ancora con l'a. Adriatica) e Napoli-Bari.
Tralasciando i problemi di prevalente interesse locale (pur se importanti, come è il caso dell'apertura della bretella Fiano Romano-San Cesareo che consente all'a. del Sole di aggirare Roma), il mag gior nodo da risolvere riguarda il raddoppio della Firenze-Bo logna. Nonostante la parziale apertura di una terza corsia, questa tratta ha da tempo raggiunto livelli di saturazione: la costruzione di una nuova infrastruttura o di una camionabile incontra però forti ostacoli di natura ambientalista. Infine nelle tratte in cui si svolgono i più intensi flussi di traffico (prevalentemente gli assi padani) sono in fase di attuazione i lavori di ampliamento della sede autostradale (costruzione della terza corsia). Sinora il processo di ammodernamento ha interessato un centinaio di chilometri; sono previsti lavori di potenziamento su altri 300 km circa (lungo le tratte Milano-Laghi; Milano-Venezia; Bologna-Rimini; Roma-Napoli).
L'autostrada e l'ambiente. - Un'a. si configura come un segno permanente e fortemente incisivo sul territorio, sia perché, a causa delle particolari caratteristiche tecniche e funzionali del tracciato, tende a sovrapporsi al continuum naturale o antropizzato del paesaggio, sia perché occupa un'ampia fascia di terreno con tutte le opere necessarie alla gestione dell'impianto (App. III, i, pp. 191-92) e alla fruizione diretta del percorso, quali aree di servizio, di sosta e parcheggio, impianti di ristoro e pernottamen to. Si veda per es., in Italia, il complesso di edifici amministrativi realizzati presso l'intersezione tra l'A. del Sole e la Firenze-Pisa Nord, con annessa la chiesa di San Giovanni Battista (arch. G. Michelucci), pensata per le esigenze religiose degli automobilisti.
Ciò considerato, l'importanza assunta dai problemi ambientali ha rivoluzionato i criteri di progettazione dell'a., criteri che, oltre agli aspetti squisitamente tecnici cui si è accennato in precedenza, non possono ignorare un più ampio discorso di ''architettura dell'ambiente''. Molto spesso, infatti, in passato è prevalso un brutale tecnicismo, da cui era assente non solo ogni ricerca di un corretto inserimento nel paesaggio, nonostante tale esigenza si fosse già manifestata in alcuni paesi prima della seconda guerra mondiale, ma anche ogni cura per il disegno degli elementi costitutivi e accessori delle a., con risultati di forte degrado delle aree da esse interessate.
Le soluzioni formali oggi adottate tendono soprattutto a minimizzare e mimetizzare gli interventi umani per ragioni sia estetiche, sia ecologiche. In tal senso si sono orientate le più recenti ricerche progettuali, in particolare sulle opere d'arte maggiori come le gallerie, per le quali si è anche elaborato un tipo d'imbocco detto ''a becco di flauto'', la cui linea meglio accompagna l'andamento del terreno, adoperato per es. nell'A23 Udine-Tarvisio. Per quel che riguarda rilevati e trincee, si è notato che, pur permettendo un facile inserimento nel paesaggio circostante, costituiscono una barriera invalicabile per uomini e animali, che danneggia anche vegetazione e colture. Per questo si sta studiando l'adattamento alle caratteristiche naturali del territorio dei percorsi sopraelevati, cercando di ottenere risultati di una certa trasparenza. Si cerca inoltre di far ricorso il più possibile ai materiali naturali locali e alle opere in verde.
Negli impianti di gestione e di servizio oggi si nota una maggiore ricerca di qualità formali, cui non sono estranee anche esigenze pubblicitarie. Per queste opere accessorie si fa ricorso anche a tecniche avanzate, soprattutto per i problemi inerenti le pensiline di grande estensione delle aree di servizio e delle stazioni di pedaggio: per es. si veda l'impiego del legno lamellare nella barriera di Ugovizza sull'A23 Udine-Tarvisio. Vedi tav. f. t.
Bibl.: F. Fariello, Architettura delle strade, Roma 1963; B. Galletta, M. A. Gandolfo, U. Iannazzi, G. Pieri Buti, Valutazione dell'impianto ambientale del tracciato autostradale Rieti-Terni-Orte, ivi 1987; cfr. anche le riviste Autostrade; Le Strade; Revue Générale des Routes et des Aérodromes, ecc.