A Combined Simulation Approach to Evaluate Overtaking Behaviour on Two-Lane Two-Way Rural Roads

A significant percentage of road fatalities and injuries occur in the nonmotorway rural road network. One of the main causes of accidents on these roads is represented by overtaking, as, by its nature, it involves a risk of a head-on collision with oncoming traffic. The paper describes a combined simulation approach (driving simulator and traffic microsimulation) designed to examine the influence of different traffic conditions on passing manoeuvres on two-lane two-way rural roads. The main focus was the evaluation of the end of the passing manoeuvre because it reflects the risk of a head-on collision. In addition, the study aimed to assess the usefulness of the proposed combined approach in the ability to proactively and quickly diagnose traffic safety problems and consequently to evaluate appropriate solutions. The data collected with an interactive driving simulator on a sample of 54 participants have been used to adjust some input data of the traffic microsimulation software. A specific situation consisting of a stationary heavy vehicle obstructing the entire lane was repeated in both experiments. The analyses focused on time-to-collision (TTC), defined as the remaining gap between the passing vehicle and the oncoming vehicle at the end of the passing manoeuvre. The results showed that the type of manoeuvre performed is significantly influenced by the traffic condition. Furthermore, the manoeuvre is influenced by the gap between two successive vehicles in the opposite lanes. Focusing on the end of the manoeuvre, it was found how a traffic increase leads to a significant reduction of the TTC values. Furthermore, the comparative analysis conducted between the data recorded following the combined approach and those obtained using exclusively the input data of the microsimulation software supports the usefulness of the proposed methodology for conducting road safety analyses, especially in complex traffic environments where drivers' behaviour plays a decisive role

Travel Time in Case of Accident Prediction Model

AbstractThe aim of this paper is to estimate the travel time along a motorway section, both in undisturbed condition and taking into account a perturbation due to an accident. The estimated travel time is calculated adding the travel time under normal traffic conditions, the time used settling the accident area and the time needed to dissolve the queue. To be applied the model requires the knowledge of accident characteristics, the traffic flow at the accident time and the value of the reduced capacity during the accident management. The model refers to traffic conditions and accident management procedures typical of motorways

Development of a transnational accident prediction model.

AbstractThe PRACT Project (Predicting Road ACcidents – a Transferable methodology across Europe) is an ongoing project aimed at developing a European accident prediction model structure that could, with proper calibration, be applied to different European road networks.The core principles behind the PRACT project structure are that:•it is unrealistic to think that one unique Accident Prediction Model (APM) model with a unique set of Crash Modification Factors (CMFs) can actually be developed, valid for all Europe and for all the different type of networks;•the development of a specific APM model and a set of CMFs based on local data is extremely time consuming and expensive and requires data and experience that most road administrations do not have;•the development of “local” CMFs only based on historical local data prevents the possibility of evaluating the effectiveness of new technologies.The PRACT project addresses these issues by developing a practical guideline and a user friendly tool that will allow for an easier implementation of APMs and CMFs in different countries and on different road networks

Il contributo di zeolite e bentonite in un trattamento chimico-fisico di depurazione - Sperimentazione di un processo di recupero ai fini del riutilizzo di rifiuti liquidi urbani

Il lavoro della seguente tesi consiste nella sperimentazione, utilizzando strumenti e tecniche di laboratorio, di un processo di depurazione attraverso la realizzazione di una successione di trattamenti di tipo chimico-fisico su rifiuti liquidi in ingresso, al fine di restituire delle acque depurate e con caratteristiche tali da permettere loro un riutilizzo e dei fanghi potenzialmente impiegabili in vari settori. Lo schema depurativo prevede la messa a punto di una sequenza di trattamenti chimico-fisici, tali per cui l’effluente estratto da uno step viene immesso nello step successivo, fino ad ottenere, come risultato finale, un’acqua depurata; la fase centrale del processo prevede un trattamento di chiariflocculazione mediante l’impiego di minerali argillosi, quali zeolite e bentonite, in qualità di agenti adsorbenti e flocculanti, seguito poi dal trasferimento del liquame trattato in un sistema di microfiltrazione, mediante il passaggio attraverso membrane filtranti. Tutto il processo prevede l’estrazione, al termine di ogni fase, di un'aliquota di acqua trattata ed un'analisi del carico inquinante, per determinare il rendimento depurativo di ciascun trattamento. Obiettivi di tale lavoro sono stati innanzitutto verificare l’efficacia depurativa della zeolite e della bentonite, sperimentando varie concentrazioni, in modo tale da ricavare la combinazione più efficiente e, allo stesso tempo, più conveniente per ottenere un buon rendimento depurativo; quindi, da un confronto con i rendimenti di rimozione di particolari sostanze contaminanti da parte di agenti adsorbenti e chiariflocculanti già noti al mondo scientifico, valutare la reale possibilità di utilizzare zeoliti e bentoniti, ottenibili da processi industriali, in sostituzione di materia prima acquistata, realizzando perciò un modello di economia circolare, atto alla prevenzione ed alla riduzione della produzione di rifiuti. Infine, valutare la fattibilità dell’intero processo depurativo, in termini di abbattimento di alcune sostanze contaminanti, in modo tale da poter progettare un processo di recupero di rifiuti liquidi urbani ai fini di un loro riutilizzo in vari settori – agricolo, civile o industriale – ai sensi delle normative nazionali vigenti. La tesi si compone di una parte introduttiva in cui viene affrontato il problema della scarsità di acqua e della necessità di usufruire di risorse alternative, quali ad esempio il riutilizzo delle acque depurate, per poi ampliare il concetto ad un modello di gestione delle risorse ambientali, quello di economia circolare, in contrapposizione al modello lineare, il quale prevede invece lo sfruttamento delle risorse ambientali ed una produzione incontrollata di rifiuti. In questo contesto si collocano sia l’idea di riutilizzare le acque reflue depurate, in uscita dal processo di cui sopra, sia quella del riutilizzo dei fanghi estratti. In aggiunta, gli stessi materiali protagonisti del processo di chiariflocculazione – ovvero zeolite e bentonite – potrebbero avere un ruolo all'interno del modello circolare ideato per tale processo. Successivamente, dopo aver fornito una panoramica delle conoscenze scientifiche in merito agli utilizzi di zeolite e bentonite nella rimozione di varie tipologie di contaminanti e dei possibili riutilizzi delle acque depurate e dei fanghi estratti, si giunge alla parte centrale della tesi, riguardante la sperimentazione del processo depurativo. Dopo aver effettuato una caratterizzazione del rifiuto in ingresso, per la determinazione delle concentrazioni di inquinanti presenti e dei materiali zeolitici e bentonitici impiegati, viene riportata la descrizione dettagliata di ogni step del trattamento, con relative analisi del rendimento depurativo ottenute dal confronto tra i parametri in ingresso ed i parametri in uscita. La parte conclusiva della tesi comprende l’analisi dei risultati estratti al termine del processo depurativo, condotta mettendo a confronto i parametri con i valori limite contenuti nelle normative corrispondenti determinando, in ultima istanza, la possibile destinazione d’uso del prodotto finale. The following work consists in the experimentation, using laboratory techniques, of a purification process, through the realization of a succession of chemical-physical treatments on incoming liquid waste, in order to return purified water with characteristics that allow them to be re-used, and sludge potentially usable in various sectors. The purification scheme provides for the development of a sequence of treatments, so that the effluent extracted from one step is sento to the next step, until the final result is purified water; the central phase of the process involves a clariflocculation treatment through the use of clay minerals such as zeolite and bentonite, as adsorbing and flocculating system, followed by the transfer of the treated sewage intro a microfiltration system, by passing through a series of filter membranes. In each stage the whole process involves the extraction of an aliquot of treated water and an analysis of the pollutant load in order to determine the removal efficiency of each treatment. First of all, this work aims at verifying the purification effectiveness of zeolite and bentonite, testing various concentrations in order to obtain the most efficient and at the same time the most convenient combination for a good purifying performance; therefore, comparing the removal yields of particular contaminants by adsorbing agents and clariflocculants known to the scientific world, it evaluates the possibility of using zeolite and bentonite, obtainable from industrial processes, as a replacement for purchased raw material, thus creating a circular economy model, in order to prevent and reduce waste production. Finally, this work assesses the feasibility of the entire purification process, in terms of abatement of some contaminants, in order to plan a process for the recovery of liquid urban waste to reuse them in various sectors such as agricultural, civil or industrial in accordance with the current national legislation. The thesis consists of an introduction about the problem of water shortage and the need to take advantage of alternative resource, such as the reuse of purified water and the concept of an environmental resources management – the circular economy – in contrast with the linear model, which provided for an exploitation of resources and an uncontrolled production of waste. In this context, it is possible to consider the reuse of both purified wastewater, coming out of the above process, and extracted sludge. In addition, the same materials that have the main role in the clariflocculation treatment – zeolite and bentonite – could be part of the circular model designed for this process. Then, after an overview of the scientific knowledge about the uses of zeolite and bentonite in the removal of different types of contaminants and the possible reuses of purified water and extracted sludge, you reach the central part of the thesis, concerning the experimentation of the purifying process. After a characterization of the incoming waste for the determination of the pollutants and of the zeolite and bentonite material, a detailed description of each step of the treatment is reported, with the relative analysis of the purification performances, obtained from the comparison between input and output parameters. The final part includes the analysis of the result extracted at the end of the process, conducted by comparing the parameters with the limit values of the corresponding legislation, defining the possible designated use of the final product

An eco-sustainable approach to polluted sediment management in European drainage networks

Sediments are an integral part of water bodies and share a common destiny in case of contamination. They host a remarkable variety of ecosystems, but they may become an important source of deferred contamination over time. Notwithstanding, only in the last few decades sufficient awareness has been developing in this sense. At the same time, the concept of sustainability of human activities has become central in every kind of approach to the territory. Management of contaminated sediments is a complex issue, poised between the obligations arising from waste policy and an often fragmented and controversial legislation. The remediation areas are an emblematic case of these difficulties. The morphology of the territory leads to the deposition of a considerable amount of sediment, which, if poorly managed, tends to increase the flood risk. The hydrographic network collects waters from agricultural areas but, in the case of proximity to urban or productive complexes, may also receive the urban runoff or industrial pollutants. Management is generally entrusted to local level bodies, which do not benefit from the large funding of other entities, while sharing the same problems. This thesis proposes a sustainable approach to the management of contaminated sediments within drainage areas, taking into account the frequent limitation of investments and avoiding, as far as possible, the heavy burdens of waste policy. Simple but cost-effective remediation technologies, reduction of road transport amount, reuse of decontaminated material, stakeholder engagement and awareness raising are key concepts in this perspective. Central is the role assigned to decision support tools. An intense work of bibliographic research provided the necessary knowledge and conceptual bases for developing innovative approaches. Two emblematic case studies were analysed in Italy and Poland in order to provide further insights. The ideas and strategies proposed were merged into a LIFE project proposal for European Union funding. The proposal had the main aim of giving greater visibility and internationality to a widespread need in European drainage and irrigation areas. Widespread, but, often, not known enough

Analisi dell’andamento plano-altimetrico dei tracciati in relazione alle caratteristiche di deflusso idrico

Obiettivo della memoria è quello di introdurre un nuovo criterio di valutazione dell’andamento plano-altimetrico dei tracciati stradali basato sullo studio delle modalità di deflusso dell’acqua meteorica sui piani viabili. Differenti situazioni planimetriche (curve destrorse o sinistrorse, flessi) e altimetriche (salita, discesa, raccordi verticali, pendenze longitudinali) portano alla presenza sulla pavimentazione, in condizioni di regime, di quantità maggiori o minori d’acqua, diversamente distribuite sulla sezione trasversale. Ne consegue che, lungo il tracciato, si presentano situazioni di pericolosità differenti nei riguardi dell’aderenza disponibile al contatto tra pneumatico e pavimentazione. L’obiettivo è stato raggiunto studiando la distribuzione areale dei veli idrici su una pavimentazione qualsiasi in funzione delle caratteristiche geometriche del tracciato e dell’intensità di pioggia. La superficie stradale viene rappresentata numericamente mediante le coordinate x,y,z del dominio da analizzare ; ciò consente di calcolare le linee di corrente come linee di massima pendenza ed individuare i tubi di flusso a cui applicare gli algoritmi di calcolo che consentono di determinare lo spessore del velo idrico nei diversi punti della pavimentazione per un dato valore dell’intensità di pioggia. Si sono sviluppati una serie di programmi che come ultimo risultato producono la mappatura della superficie stradale (grafico ad aree) che consente di calcolare una serie di indici caratterizzanti l’estensione delle aree più critiche e la quantità di acqua presente sulla pavimentazione. Il modello (DEFSTRA) è stato applicato a diverse situazioni plano-altimetriche ed ha consentito di individuare le situazioni potenzialmente più rischiose. Tale verifica può consentire, in fase di progetto o di verifica di sicurezza dei tracciati, di scegliere in modo mirato le caratteristiche dei manti o gli interventi di riqualifica da adottare