GRUPPO FERROVIE DELLO STATO
Università degli Studi
di Genova
PROGETTO A.O.A.
Firenze – 20/02/2009
Giovanni Solari - Andrea Freda
Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni, dell’Ambiente e del Territorio (DICAT)
Università degli Studi di Genova
Background
Giugno 2005
 Analisi dei venti che interessano la linea AV/AC Roma-Napoli, per
l’individuazione dei siti più idonei a istallare strumenti finalizzati al monitoraggio
dei venti che potrebbero condizionare il transito dei treni
 Analisi dei dati acquisiti dagli strumenti istallati lungo la linea, per la valutazione
predittiva dei venti che potrebbero condizionare l’esercizio ferroviario
 Supporto alla scelta degli apparecchi di rilevamento, alla posa in opera e ai
parametri da rilevare
22 Novembre 2005
 Stipula di un contratto di collaborazione fra Rete Ferroviaria Italiana (RFI) e il
Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica (DISEG) con la
partecipazione del Dipartimento di Fisica (DIFI) dell’Università degli Studi di
Genova
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Background
11 Gennaio 2006
Emissione dell’Ordine di Servizio n. 2, relativo all’estensione del precedente
contratto per inglobare le attività del Progetto AOA:
1. Analisi probabilistica del vento lungo la linea
2. Analisi predittiva del vento lungo la linea
3. Supporto alle scelte inerenti la rete di monitoraggio
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Background
11 Gennaio 2006
Emissione dell’Ordine di Servizio n. 2, relativo all’estensione del precedente
contratto per inglobare le attività del Progetto AOA:
1. Analisi probabilistica del vento lungo la linea
2. Analisi predittiva del vento lungo la linea
3. Supporto alle scelte inerenti la rete di monitoraggio
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
OBIETTIVI:
oScelta dei siti più idonei per istallare strumenti di rilevamento e trasmissione
dati, e per il monitoraggio dei venti intensi che possano condizionare
l’operatività della linea
oValutazione della probabilità di occorrenza della velocità e della direzione del
vento lungo la linea, nella prospettiva di svolgere successive analisi di rischio
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A1 – Linea ferroviaria
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A1 – Linea ferroviaria
913 punti di discretizzazione lungo 196 km di linea
( un punto di discretizzazione ogni 150 m)
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A1 – Linea ferroviaria
Coordinate punto sulla
linea
Progressiva
(km)
V=viadotto
T=tunnel
R=rilevato
13.000
Nome
località
Coordinate terreno alla
sinistra della linea
Coordinate terreno alla
destra della linea
X
(m)
Y
(m)
Z
(m)
X
(m)
Y
(m)
Z
(m)
X
(m)
Y
(m)
Z
(m)
Hs (m)
Hd
(m)
Azimut
R
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
1.66
0.07
94.048
13.193
R
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
0.7 -1.110 94.048
13.375
T
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
0.43 0.810
94.048
13.567
V
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
6.51 7.400
94.048
cave_i
13.760
V
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
8.59 8.700
90.244
cave_i
13.936
V
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
9.06 8.430
87.655
cave_i
14.038
T
cave_i
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
-14.77 -6.500 86.145
14.230
T
cave_f
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
-7.110 -7.470 83.310
14.291
V
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
8.300 6.840
80.520
benzone_i
14.384
V
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
9.350 9.640
80.520
benzone_i
14.448
T
lungh1_i
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
3.130 -5.490 80.520
14.760
T
lungh1_f
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
xxx
yyy
zzz
0.830 0.810
collatina_f
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
80.520
Nome
viadotto
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A2 - Stazioni meteorologiche AM/ENAV
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A2 - Stazioni meteorologiche AM/ENAV
Nome Aeroporto
Ente di
appartenenza
Anni misure
(inizio/fine)
Totale anni
disponibili
Coppie di dati
(intensità+direzione)
teoricamente
disponibili
Napoli Capodichino
ENAV
1951/2004
51
149024
95.63
Roma Ciampino
ENAV
1951/2005
55
160712
98.79
Civitavecchia
AM
1951/2005
54
157792
68.69
Roma Fiumicino
ENAV
1958/2004
47
128568
92.09
Frosinone
AM
1951/2005
55
160712
77.84
Guidonia
AM
1962/2005
44
128568
89.66
Caserta-Grazzanise
AM
1961/2005
45
131488
73.73
Latina
AM
1961/2005
45
131488
83.01
Pratica di Mare
AM
1960/2005
46
134416
84.65
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
% dati misurati
A2 - Stazioni meteorologiche AM/ENAV
Stazione Meteorologica di Roma Fiumicino
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A3 – Sistema di monitoraggio RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A3 – Sistema di monitoraggio RFI
Matricola
Centralina
Denominazione
(località)
Progressive - Tipologia di
installazione
Data Avvio
Data Arresto
7656
Anagni
Km 62+710 - rilevato
dato non
disponibile
21/04/06
7657
Mignano 2
Km 145,500 b.d. - trincea
2005/12/02
in funzione
7658
Capua 1
Km 183,550 b.p. - rilevato
2005/12/02
in funzione
7659
Capua 2
Km 184,015 b.p. - viadotto
2005/12/02
in funzione
7665
Rio Ponticello
Km 165,180 b.p. - viadotto
2006/02/28
in funzione
7670
Tora-Piccilli
Km 152,570 b.p. - viadotto
2005/12/05
in funzione
7671
Mignano 1
Km 145,700 b.p. - viadotto
2005/12/05
in funzione
7672
S. Giovanni
Incarico
ex: km 112+225 b.p. rilevato
attuale: Km 112,180 b.p. rilevato
ex
06/12/2005
attuale
18/10/2006
in funzione
7673
Sgurgola
Km 68,790 b.p. - rilevato
2005/12/19
in funzione
7674
Ceccano 1
Km 88,360 b.d. - rilevato
2005/12/05
in funzione
7675
Castellana
Km 85,280 b.d. - rilevato
2005/12/05
instabile dal 10/2006
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A3 – Sistema di monitoraggio RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A4 – Modellazione numerica del territorio
(m)
42.5
2500
2300
2100
1
42.0
1900
Latitudine (gradi)
2
1700
3
1500
4
41.5
1300
1100
900
5
41.0
700
500
40.5
300
100
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
Longitudine (gradi)
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A4 – Modellazione numerica del territorio
Macro-area discretizzata con passo
di griglia pari a circa 920 m
(m)
2700
2500
2300
42.0
2100
Latitudine (gradi)
1900
1700
41.5
1500
1300
1100
900
41.0
700
500
300
40.5
100
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
Longitudine (gradi)
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
15.0
0
A4 – Modellazione numerica del territorio
42.1
Micro-area discretizzata con passo di
griglia pari a circa 230 m
(m)
2700
2500
42.0
2300
2100
1900
Latitudine (gradi)
41.9
1700
1500
1300
41.8
Macro-area discretizzata con passo
di griglia pari a circa 920 m
1100
900
700
41.7
500
300
(m)
100
0
41.6
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
2700
2500
12.8
Longitudine (gradi)
2300
42.0
2100
Operazione di zoom
Latitudine (gradi)
1900
1700
41.5
1500
1300
1100
900
41.0
700
500
300
40.5
100
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
Longitudine (gradi)
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
15.0
0
A4 – Modellazione numerica del territorio
(m)
2700
2500
2300
42.0
2100
Latitudine (gradi)
1900
Micro-area 1
1700
41.5
1500
1300
1100
900
41.0
700
500
300
40.5
100
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
Longitudine (gradi)
Orografia del terreno
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
0
A4 – Modellazione numerica del territorio
520
500
480
460
440
420
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
Latitudine (gradi)
42.0
Micro-area 1
41.5
41.0
40.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
Longitudine (gradi)
Copertura del terreno
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
A4 – Modellazione numerica del territorio
(m)
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
0.5
0.45
Latitudine (gradi)
42.0
Micro-area 1
41.5
41.0
40.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
Longitudine (gradi)
Rugosità del terreno
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
A4 – Modellazione numerica del territorio
(m)
15
14
13
12
42.0
11
Latitudine (gradi)
10
9
41.5
8
7
6
5
41.0
4
3
2
40.5
1
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
Longitudine (gradi)
Spostamento del piano zero
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
0
A4 – Modellazione numerica del territorio
Discretizzazione verticale del volume di
calcolo - Superfici conformi
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
Metodo 1:
WINDS – determinazione di campi di vento coerenti con
una velocità media e con una direzione uniforme, quindi
ideale, alla sommità dello strato limite atmosferico
Metodo 2:
BOLAM + WINDS – determinazione di campi di vento
coerenti con scenari meteorologici reali accuratamente
selezionati fra quelli verificatisi nell’area in esame
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
Metodo 1 - WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
Metodo 1 - WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
Metodo 2 – BOLAM + WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
Metodo 2 – BOLAM + WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
Metodo 2 – BOLAM + WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
modulo e direzione del vento a 10 m s.l.t.
Metodo 2 – BOLAM + WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B5 – Simulazione territoriale della velocità media del vento
modulo e direzione del vento a 10 m s.l.t.
Metodo 2 – BOLAM + WINDS
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B6 – Estrazione della velocità media presso le stazioni
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B6 – Estrazione della velocità media presso le stazioni

 
  


Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B6 – Estrazione della velocità media presso le stazioni
Stazione Meteorologica di Frosinone – Mappa locale di rugosità
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B6 – Estrazione della velocità media presso le stazioni
0
reference ground (25.1 m/s)
Ciampino
Frosinone
330
30
300
60
30
20
10
270
90
240
120
210
150
180
Stazioni Meteorologiche di Ciampino e Frosinone – Velocità media del vento
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
METODO “AOA”
La velocità media del vento è estratta:
• alla quota di 2 m sui binari, per i tratti di linea su viadotto
• alla quota convenzionale di 4 m sul suolo, per tutti gli altri
tratti di linea
Questa scelta comporta:
• l’uso di CWC su terreno piano per i viadotti
• l’uso di CWC comprensive di rilevate e trincee altrove
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Metodo 1 – WINDS – Vento geostrofico: velocità 50 m/s, direzione 0°
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
METODO “RFI”
La velocità media del vento è estratta:
• alla quota di 2 m sui binari, per qualunque tratto di linea
(viadotti, terreno piano, rilevati, trincee)
Questa scelta comporta:
• l’uso di CWC su terreno piano per qualunque tratto di linea
 La valutazione della velocità media del vento sui viadotti
coincide con quella del Metodo AOA
 La valutazione della velocità media del vento sui rilevati e
nelle trincee richiede che i risultati prodotti dal codice
WINDS siano corretti per tenere conto degli effetti locali
delle alterazioni del suolo
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B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
METODO “RFI” - RILEVATO
C ;H =H
CE ; W = 3m
E
VE  E V0
 cos 0    CE sin0 
2
u
1.4
ESDU
AOA
AOAcorr
1.2
1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2
CE  0,94 1,63H  10  5  0,49
1
CE ; W = 9m
E 
d
1.4
ESDU
AOA
1.2
1
0
2
4
6
8
10
H [m]
u
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
12
14
16
18
B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
METODO “RFI” - TRINCEA
VC  C V0
C 
 cos 0    CC sin0 
2
2
CC  1  0.0215H  4.55  10 4 H2  2.29  10 5 H3
C (H = H )
C
d
u
1
W = 3m
0.9
W = 9m
fit
CC
0.8
0.7
0.6
0.5
0
-2
-4
-6
-8
-10
Hu [m]
-12
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
-14
-16
-18
B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
Colleferro
Ceprano-Pontecorvo
Frascati
Teano
Metodo 1 – WINDS – Vento geostrofico: velocità 50 m/s, tutte le direzioni
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B7 – Estrazione della velocità media lungo la linea
Teano
Marcianise
Valmontone
S. Lucia
Sparanise
Vallecorsa
Metodo 2– BOLAM +WINDS – Tutti gli eventi selezionati
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Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B8 – Simulazione della turbolenza atmosferica lungo la linea
Intensità di turbolenza:
0.4 
I
;
ln z / z0 
  6  1.1arctg ln  z0   1.75 (z 0 in m)
Iu  I ; Iv  0.75I ; Iw  0.75I

 z 
L

300
Scale integrali della turbolenza:

 ;
 200 
  0.67  0.05ln(z0 ) (z 0 in m)
Lu  L ; L v  0.25L ; L w  0.10L
(Solari e Piccardo 2001)
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B8 – Simulazione della turbolenza atmosferica lungo la linea
Progressiva
(km)
TIPO
z0 (m)
d (m)
Iu
Iv
Iw
Lu
Lv
Lw
13
R
0.35
0
0.429757
0.322318
0.214878
22.43063
5.607656
2.243063
13.19257
R
0.35
0
0.429757
0.322318
0.214878
22.43063
5.607656
2.243063
13.37464
T
0.35
0
0.429757
0.322318
0.214878
22.43063
5.607656
2.243063
13.56674
V
0.35
0
0.289341
0.217005
0.14467
42.70262
10.67566
4.270262
13.76049
V
0.35
0
0.270785
0.203089
0.135393
48.87617
12.21904
4.887617
13.93581
V
0.35
0
0.26738
0.200535
0.13369
50.20452
12.55113
5.020452
14.038
T
0.35
0
0.429757
0.322318
0.214878
22.43063
5.607656
2.243063
14.23
T
0.35
0
0.429757
0.322318
0.214878
22.43063
5.607656
2.243063
14.29121
V
0.35
0
0.273008
0.204756
0.136504
48.04528
12.01132
4.804528
14.38369
V
0.1
0
0.216436
0.162327
0.108218
61.05671
15.26418
6.105671
14.44796
T
0.1
0
0.30111
0.225832
0.150555
29.18016
7.29504
2.918016
14.76046
T
0.1
0
0.30111
0.225832
0.150555
29.18016
7.29504
2.918016
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B8 – Simulazione della turbolenza atmosferica
Velocità di picco del vento su terreno piano:
V̂  GV
G  1  gIu
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B8 – Simulazione della turbolenza atmosferica
Velocità di picco del vento su terreno piano:
V̂  GV
G  1  gIu
Metodo AOA: OVUNQUE
g  2.84  G  1  2.84Iu
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B8 – Simulazione della turbolenza atmosferica
Velocità di picco del vento su terreno piano:
V̂  GV
G  1  gIu
Metodo AOA: OVUNQUE
Metodo RFI:
g  2.84  G  1  2.84Iu
 P1 
g  P0 1.175  2ln  T

P
0 

TV0
V0
P1 0.032
1
P0 
;

;
T

;


1  0.560.74 P0
1.44
Lu
Lu
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B8 – Simulazione della turbolenza atmosferica
Velocità di picco del vento su terreno piano:
V̂  GV
G  1  gIu
Metodo AOA: OVUNQUE
Metodo RFI:
g  2.84  G  1  2.84Iu
 P1 
g  P0 1.175  2ln  T

P
0 

TV0
V0
P1 0.032
1
P0 
;

;
T

;


1  0.560.74 P0
1.44
Lu
Lu
VIADOTTO:
GV  G
E  1  G E  1


RILEVATO:
GE
TRINCEA:
GC 
2E
 C  1   G  C  1 
2 C
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Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B9/B10 – Coefficienti di trasferimento
Per ogni stazione meteorologica (I = 1,2,...M=7) e per ogni punto della linea
(J = 1,2,...N=913), sono ricavate tabelle dei “coefficienti di trasferimento”.
Essi trasformano la velocità e la direzione del vento dalla stazione I al punto J
della linea:
J
VJ
J
VJ  Vk
I  I 
 J  I     I 
linea
I
VI
I
Stazione meteorologica
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
B9/B10 – Coefficienti di trasferimento
Linea ferroviaria
Stazioni AM/ENAV
Dati simulati
Condizioni di riferimento
(terreno piano e omogeneo,
Z 0=0.05m)
Vantaggi del passaggio al riferimento:
• il passaggio a condizioni di riferimento rende più omogenei i dati delle stazioni
AM/ENAV, facilitandone il confronto;
• devono essere calcolati meno coefficienti.
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Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
3 FASI
Controllo e
correzione
delle basi dati
Analisi della
popolazione dei
dati
Analisi direzionali +
Analisi adirezionali
(Weibull)
1.
2.
3.
Analisi delle
distribuzioni di
estremo
Distribuzione Asintotica del I tipo (Gumbel)
Analisi di Processo
Distribuzione generalizzata di Pareto
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C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Controllo e correzione delle basi dati
05-Nov-1961 12:00:00
40
time series
wind speed [ms -1]
averaged [6hh] time series
30
neighbouring time intervals
contiguous data
20
daily max
10
0
direction [deg]
examined data
04/11/1961
05/11/1961
06/11/1961
07/11/1961
04/11/1961
05/11/1961
06/11/1961
07/11/1961
04/11/1961
05/11/1961
06/11/1961
07/11/1961
300
200
100
0
pres. [mbar]
1020
1010
1000
990
date
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Controllo e correzione delle basi dati
01-Apr-1988 03:00:00
wind speed [ms -1]
40
30
20
10
0
direction [deg]
time series
averaged [6hh] time series
examined data
neighbouring time intervals
contiguous data
daily max
31/03/1988
01/04/1988
02/04/1988
03/04/1988
31/03/1988
01/04/1988
02/04/1988
03/04/1988
31/03/1988
01/04/1988
date
02/04/1988
03/04/1988
300
200
100
0
pres. [mbar]
1030
1020
1010
1000
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi della popolazione dei dati
Stazione di Roma Fiumicino - Popolazione delle misure
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi della popolazione dei dati
N
Probabilità di superamento
1.E-6
1.E-5
Probabilità di superamento
1.E-4
0.001
0.01
0.02
10
0.05
20
0.1
0.2
0.5
2
5
10
Velocità media (m/s)
20
30 40 50
Distribuzione polare
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzione dei valori correnti
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
30
40
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi delle distribuzioni di estremo
45
I tipo
Processo
Pareto
Velocità media (m/s)
40
35
30
25
20
15
10
5
2
5 10 20 50
200
1000
Periodo medio di ritorno (anni)
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzione del massimo annuale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi delle distribuzioni di estremo
45
I tipo
Processo
Pareto
Velocità media (m/s)
40
35
30
25
20
15
10
5
2
5 10 20 50
200
1000
Periodo medio di ritorno (anni)
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzione del massimo annuale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi delle distribuzioni di estremo
45
I tipo
Processo
Pareto
Velocità media (m/s)
40
35
30
25
20
15
10
5
2
5 10 20 50
200
1000
Periodo medio di ritorno (anni)
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzione del massimo annuale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi delle distribuzioni di estremo
45
I tipo
Processo
Pareto
Velocità media (m/s)
40
35
30
25
20
15
10
5
2
5 10 20 50
200
1000
Periodo medio di ritorno (anni)
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzione del massimo annuale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
Analisi delle distribuzioni di estremo – correzione per dati mancanti, calme di vento
e discontinuità delle acquisizioni
45
corretto
Velocità media (m/s)
40
35
30
25
20
iniziale
15
10
5
2
5 10 20 50
200
1000
Periodo medio di ritorno (anni)
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzione del massimo annuale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C11 – Analisi probabilistica presso le stazioni AM/ENAV
V
V a (m/s)
Stazione
R = 50 anni
(Analisi di Processo)
(0.1% probabilità
di superamento)
(1% probabilità di
superamento)
(10% probabilità di
superamento)
Capodichino
26.56 - 27.11
14.98
10.28
5.16
Ciampino
26.98 - 27.33
15.91
11.24
6.02
Civitavecchia
27.63 - 27.8
16.8
12.35
7.19
Fiumicino
23.81 - 24.01
14.97
11.15
6.62
Frosinone
23.6 - 24.02
12.91
8.68
4.08
Grazzanise
23.12 - 23.46
13.92
10.06
5.52
Guidonia
21.32 - 21.68
12.19
8.46
4
Latina
21.84 - 22.35
12.4
8.62
4.29
Pratica di Mare
25.85 - 26.34
14.15
10.7
6.54
Sintesi dei risultati
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C12 – Analisi probabilistica presso il sito di riferimento
N
N
10
20
Velocità media misurata
30
40
10
20
30
Velocità media di riferimento
Stazione di Roma Fiumicino – Distribuzioni polari
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
40
C12 – Analisi probabilistica presso il sito di riferimento
Vref (m/s)
R = 50 anni
(Analisi di Processo)
(0.1% probabilità
di superamento)
(1% probabilità
di superamento)
(10% probabilità
di superamento)
Capodichino
29.92 – 30.54
16.77
11.48
5.73
Ciampino
29.47 – 29.84
17.37
12.27
6.57
Fiumicino
23.5 – 23.71
14.73
10.94
6.47
Frosinone
26.55 – 27.01
14.13
9.47
4.42
Grazzanise
25.71 – 26.1
15.24
10.88
5.84
Guidonia
25.44 – 25.87
14.43
9.96
4.65
Latina
25.28 – 25.89
14.2
9.78
4.80
Pratica di Mare
22.17 – 22.34
14.16
10.73
6.59
Stazione
Sintesi dei risultati
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
st azione
AM/ENAV
N° 1
st azione AM/ENAV N° 1
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 2
st azione AM/ENAV N° 2
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 7
st azione AM/ENAV N° 7
t rasferit a al riferiment o
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
st azione
AM/ENAV
N° 1
st azione AM/ENAV N° 1
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 2
st azione AM/ENAV N° 2
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 7
st azione AM/ENAV N° 7
t rasferit a al riferiment o
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 1 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 2 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 9 1 3 della linea
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
st azione
AM/ENAV
N° 1
st azione AM/ENAV N° 1
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 2
st azione AM/ENAV N° 2
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 7
st azione AM/ENAV N° 7
t rasferit a al riferiment o
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 1 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 2 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 9 1 3 della linea
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
st azione
AM/ENAV
N° 1
st azione AM/ENAV N° 1
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 2
st azione AM/ENAV N° 2
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 7
st azione AM/ENAV N° 7
t rasferit a al riferiment o
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 1 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 2 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 9 1 3 della linea
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
st azione
AM/ENAV
N° 1
st azione AM/ENAV N° 1
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 2
st azione AM/ENAV N° 2
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 7
st azione AM/ENAV N° 7
t rasferit a al riferiment o
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 1 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 2 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 9 1 3 della linea
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
st azione
AM/ENAV
N° 1
st azione AM/ENAV N° 1
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 2
st azione AM/ENAV N° 2
t rasferit a al riferiment o
st azione
AM/ENAV
N° 7
st azione AM/ENAV N° 7
t rasferit a al riferiment o
7 stazioni meteorologiche
x
913 punti della linea
x
2 tipi di velocità (media/picco) x
2 tipi di analisi (RFI/AOA)
=
25564 analisi probabilistiche !!!!!
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 1 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 2 della linea
st azione AM/ENAV
t rasferit a dal riferiment o
al punt o 9 1 3 della linea
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
valori medi
valori max.
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
met odo AOA
met odo RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
Metodo RFI - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
Metodo AOA - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
0
0
330
30
330
30
CAPODICHINO
300
60
CIAMPINO
300
60
FIUMICINO
5
270
10
15
20
FROSINONE
90
GUIDONIA
5
270
10
15
90
GRAZZANISE
LAT INA
240
120
210
150
180
240
120
210
150
180
Punto 445 della linea ferroviaria – Distribuzioni polari
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
20
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
Analisi pop.ne - trasporto dati anemometrici alla linea - P=10-6 - metodo RFI - analisi ADIREZIONALI
V - MASSIMI [m/s]
50
40
30
CAPODICHINO
CIAMPINO
FIUMICINO
V - MEDI [m/s]
20
35
FROSINONE
GUIDONIA
30
GRAZZANISE
25
LAT INA
20
15
H.a.g. [m]
10
V
10
E
0
E/C
C
-10
T
13
14
15
16
Progressiva [km]
17
18
19
Punti 1-34 della linea – Velocità con data probabilità di superamento (RFI)
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C13 – Analisi probabilistica presso la linea da ogni stazione
Analisi pop.ne - trasporto dati anemometrici alla linea - P=10-6 - metodo AOA - analisi ADIREZIONALI
V - MASSIMI [m/s]
60
50
40
CAPODICHINO
30
CIAMPINO
FIUMICINO
V - MEDI [m/s]
20
35
FROSINONE
GUIDONIA
30
GRAZZANISE
25
LAT INA
20
15
H.a.g. [m]
10
V
10
E
0
E/C
C
-10
T
13
14
15
16
Progressiva [km]
17
18
19
Punti 1-34 della linea – Velocità con data probabilità di superamento (AOA)
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C14 – Coefficienti ponderali
Metodo RFI - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
Metodo AOA - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
0
0
330
30
330
30
CAPODICHINO
300
60
CIAMPINO
300
60
FIUMICINO
5
270
10
15
20
FROSINONE
90
GUIDONIA
10
5
270
15
90
GRAZZANISE
LAT INA
240
120
210
150
180
240
120
210
20
150
180
Punti 445 della linea – Velocità media (P = 10-6) - Metodo RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C14 – Coefficienti ponderali
Metodo RFI - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
Metodo AOA - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
0
0
330
30
330
30
CAPODICHINO
300
60
CIAMPINO
300
60
FIUMICINO
5
270
10
15
20
FROSINONE
90
GUIDONIA
10
5
270
15
90
GRAZZANISE
LAT INA
240
120
210
150
240
120
210
180
20
150
180
notevole dispersione
ottima convergenza
Punti 445 della linea – Velocità media (P = 10-6) - Metodo RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C14 – Coefficienti ponderali
Metodo RFI - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
Metodo AOA - valori medi (P = 10 -6) - j = 445
0
0
330
30
330
30
CAPODICHINO
300
60
CIAMPINO
300
60
FIUMICINO
5
270
10
15
20
FROSINONE
90
GUIDONIA
270
 V P  
V P  

90
240
i
i
210
150
210
180
i
i
LAT INA
120
20
i
GRAZZANISE
240
15
10
5
150
180
notevole dispersione
ottima convergenza
Punti 445 della linea – Velocità media (P = 10-6) - Metodo RFI
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
120
C14 – Coefficienti ponderali
ij   0
 1
 ij  ij    a   2
;
ij
0 

  0
e
r
     d
ij
ij
ij
 0  20 km
a  0.00035
r ?
 0.90
0
Peso della stazione anemometrica vs. distanza
1
0.8

0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
distanza dall'anemometro [km]
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
C14 – Coefficienti ponderali
ij   0
 1
 ij  ij    a   2
;
ij
0 

  0
e
r
     d
ij
ij
ij
 0.90
0
Copertura area - taratura su 50km
pesi stazione vs. distanza
4750
0.8
Linea ferroviaria
Linea coperta da 2 anemometri
Linea coperta da 1 anemometro
4700
Capodichino
Ciampino
Fiumicino
Frosinone
Grazzanise
Guidonia
Latina
0.7
0.6
 Gui
 Fiu Cia
4650
 Lat
4600
0.5
 Fro

Latitudine (Rif. GB)
 0  20 km
a  0.00035
r ?
0.4
0.3
4550
 Gra
 Cap
0.2
4500
0.1
4450
2200
2250
2300
2350
2400
Longitudine (Rif. GB)
2450
2500
0
0
50
100
150
progressiva linea [km]
Copertura: r = 50 km
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
C14 – Coefficienti ponderali
ij   0
 1
 ij  ij    a   2
;
ij
0 

  0
e
r
     d
ij
ij
ij
 0  20 km
a  0.00035
r ?
 0.90
0
Copertura area - taratura su 100km
pesi stazione vs. distanza
4750
0.45
Linea ferroviaria
Linea coperta da 2 anemometri
4700
Capodichino
Ciampino
Fiumicino
Frosinone
Grazzanise
Guidonia
Latina
0.4
 Gui
 Fiu Cia
4650
 Lat
4600
0.3
0.25
 Fro

Latitudine (Rif. GB)
0.35
0.2
4550
 Gra
 Cap
0.15
0.1
4500
0.05
4450
2200
2250
2300
2350
2400
Longitudine (Rif. GB)
2450
2500
0
0
50
100
150
progressiva linea [km]
Copertura: r = 100 km
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
C14 – Coefficienti ponderali
ij   0
 1
 ij  ij    a   2
;
ij
0 

  0
e
r
     d
ij
ij
ij
 0.90
0
Copertura area - taratura su 75km
pesi stazione vs. distanza
4750
0.5
Linea ferroviaria
Linea coperta da 2 anemometri
4700
Capodichino
Ciampino
Fiumicino
Frosinone
Grazzanise
Guidonia
Latina
0.45
0.4
0.35
 Gui
4650
 Fiu Cia
0.3
 Lat
4600
 Fro

Latitudine (Rif. GB)
 0  20 km
a  0.00035
r ?
0.25
0.2
4550
 Gra
 Cap
0.15
0.1
4500
0.05
4450
2200
2250
2300
2350
2400
Longitudine (Rif. GB)
2450
2500
0
0
50
100
150
progressiva linea [km]
Copertura: r = 75 km
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
C14 – Coefficienti ponderali
ij   0
 1
 ij  ij    a   2
;
ij
0 

  0
e
r
     d
ij
ij
ij
 0.90
0
Copertura area - taratura su 75km
pesi stazione vs. distanza
4750
0.5
Linea ferroviaria
Linea coperta da 2 anemometri
4700
Capodichino
Ciampino
Fiumicino
Frosinone
Grazzanise
Guidonia
Latina
0.45
0.4
0.35
 Gui
4650
 Fiu Cia
0.3
 Lat
4600
 Fro

Latitudine (Rif. GB)
 0  20 km
a  0.00035
r  75km
0.25
0.2
4550
 Gra
 Cap
0.15
0.1
4500
0.05
4450
2200
2250
2300
2350
2400
Longitudine (Rif. GB)
2450
2500
0
0
50
100
150
progressiva linea [km]
Copertura: r = 75 km
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
La velocità del vento simulata alla linea può essere espressa come:
7
Xj 
  X
i
i1
ij
i
7
  
i1
i
ij
X  V P  ,Vˆ P  ,V R  ,Vˆ R 
P :probabilità di superamento, R :periodo di ritorno 
i=1 7
j=1...913
i
ij
indice associato alla stazione anemometrica
indice associato al punto lungo la linea
coefficiente ponderale della i-esima stazione
distanza tra la i-esima stazione e il j-esimo punto
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
AOA method
MEAN values - P = 10 -6
0
330
30
PEAK values - P = 10 -6
330
CAPODICHINO ( = 0.021)
300
CIAMPINO ( = 0.131)
60
0
30
300
60
FIUMICINO ( = 0.043)
10
20
40
30
270
FROSINONE ( = 0.311)
90
50
25
270
90
GRAZZANISE ( = 0.084)
GUIDONIA ( = 0.124)
240
120
210
LATINA ( = 0.288)
240
Point 366 (km 89.47)
150
120
210
150
180
180
(d )
Railway line and dist ances among t he examined point and anemomet ers
GUI (72km)
FIU (95km)

4600

CIA (70km)

LAT (37km)
Point 3 6 6
0.4
FRO (12km)

0.3

Lat . (Ref. GB)
4650
0.5
0.2
4550
4500

GRA (81km)

CAP (108km)
2300
2350
2400
Lon. (Ref. GB)
2450
0.1
0
0
50
100
150
dist ance from Rome [km]
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
RFI method
MEAN values - P = 10 -6
0
330
30
PEAK values - P = 10 -6
330
CAPODICHINO ( = 0.021)
300
CIAMPINO ( = 0.131)
60
0
30
300
60
FIUMICINO ( = 0.043)
10
20
40
30
270
FROSINONE ( = 0.311)
90
50
25
270
90
GRAZZANISE ( = 0.084)
GUIDONIA ( = 0.124)
240
120
210
LATINA ( = 0.288)
240
Point 366 (km 89.47)
150
120
210
150
180
180
(d )
Railway line and dist ances among t he examined point and anemomet ers
GUI (72km)
FIU (95km)

4600

CIA (70km)

LAT (37km)
Point 3 6 6
0.4
FRO (12km)

0.3

Lat . (Ref. GB)
4650
0.5
0.2
4550
4500

GRA (81km)

CAP (108km)
2300
2350
2400
Lon. (Ref. GB)
2450
0.1
0
0
50
100
150
dist ance from Rome [km]
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
200
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
DIRECTIONAL Analyses of populat ion of dat a - V(P) - RFI met hod -  = 15°
V - PEAK values [m/s]
50
40
30
20
P = 10 -2
10
P = 10 -4
V - MEAN values [m/s]
0
30
P = 10 -6
20
P = 10 -8
10
0
H.a.g. [m]
V
10
E
E/C
0
C
T
-10
87
87.5
88
88.5
89
89.5
90
dist ance from Rome [km]
90.5
91
91.5
Punto 336
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
92
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
ADIRECTIONAL Analyses of Ext reme Values - V(R) - RFI met hod
V - PEAK values [m/s]
50
40
30


20

V - MEAN values [m/s]
10
30
1-3
- R = 10
1-2-3
1-3
- R = 10
- R = 50
1-2-3 - R = 5 0


25
1-3
- R = 100
1-2-3
- R = 100
1-3 - R = 5 0 0
1-2-3 - R = 5 0 0
20
15
10
H.a.g. [m]
V
10
E
E/C
0
C
T
-10
87
87.5
88
88.5
89
89.5
90
90.5
91
91.5
dist ance from Rome [km]
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
92
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
An. ESTREMO (1-2-3 ) - Metodo RFI - Valori med - rappr. ne 100 valori più intensi (>23.45 m/s) - R = 50
30
V
E
29
E/C
C
V [m/s]
28
T
27
26
25
24
23
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
progressiva linea [km]
Massimi 100 valori massimi annuali della velocità media con R = 50 anni
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
C15 – Analisi probabilistica del vento alla linea
An. ESTREMO (1-2-3 ) - Metodo RFI - Valori max - rappr. ne 100 valori più intensi (>36.24 m/s) - R = 50
43
V
42
E
E/C
C
41
V [m/s]
T
40
39
38
37
36
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
progressiva linea [km]
Massimi 100 valori massimi annuali della velocità di picco con R = 50 anni
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D16 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
2 FASI
Controllo e
correzione
delle basi dati
Analisi della
popolazione dei
dati
Analisi direzionali +
Analisi adirezionali
(Weibull) +
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D16 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
2 FASI
Controllo e
correzione
delle basi dati
Analisi della
popolazione dei
dati
Analisi direzionali +
Analisi adirezionali
(Weibull) +
Analisi spettrale +
Analisi delle distribuzioni
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D16 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
Anemometro
Parametri della
distribuzione
V
(5% prob. sup.)
V
(1% prob. sup.)
K
C
7656 – Anagni - rilevato
1.2475
1.7055
4.11
5.80
7657 - Mignano - trincea
1.0256
1.9143
3.87
5.83
7658 - Capua1 - rilevato
1.2924
1.6742
4.61
6.38
7659 - Capua2 - viadotto
1.2923
1.6742
6.09
8.44
7665 - Rio Ponticello - viadotto
1.0662
1.8675
3.32
4.94
7670 - Tora - viadotto
0.8113
2.2724
6.53
10.99
7671- Mignano - viadotto
0.9486
2.0179
5.11
7.98
7672 - S Giovanni Incarico – rilevato
0.8769
2.1372
1.96
3.17
7673 - Sgurgola - rilevato
1.0555
1.8794
2.64
3.94
7674 - Ceccano - rilevato
1.0231
1.9174
2.17
3.27
7675 - Castellana - rilevato
1.2285
1.7196
2.29
3.22
Sintesi dei risultati delle analisi – Valori medi
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D16 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
Anemometro 7670 - PSD
8
10
6
10
4
10
2
10
M etodo di Welch
0
10
-2
10
M etodo di Welch (fit)
FFT
FFT (fit)
Periodogram
Periodogram (fit)
7gg 3gg
Periodo
1gg 12hh
1hh
Stazione di Tora Piccilli – Densità di potenza spettrale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
20mm
D16 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
Anemometro 7670 - 380 giorni ca.
V (media)
4
V
3
Gaussian, rmse = 0.07
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
V (media)
1
0.8
V
0.6
Gaussian, rmse = 0.02
0.4
V (analisi dati)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
3
2.5
V
2
Gaussian, rmse = 0.07
1.5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ore
Stazione di Tora Piccilli – Valore medio e deviazione standard giornaliera
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D16 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
7670 - Tora - viadotto - G(V)
10
9
8
7
G
6
5
4
3
2
G=1.739
1
0
0
2
4
6
8
10
V [m/s]
12
14
16
Stazione di Tora Piccilli – Coefficiente di raffica
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
18
Analisi probabilistica del vento lungo la linea
A - Line, stations and
territory modelling
1 Cartography and characteristics of the railway line
3 Short-term RFI
meteorological
monitoring system
2 Selection of long term AF/ENAV
meteorological stations
4 Numeric territory modelling
B – Wind simulation
5 Territorial mean wind speed simulation
6 Mean wind speed
at AF/ENAV stations
7 Mean wind
speed at the line
9 Transmission coefficients
from stations to reference site
8 Turbulence
simulation at the line
10 Transmission coefficients
from reference site to the line
C -Probabilistic model
11 Analysis of measured
data at AF/ENAV stations
12 Analysis of simulated
data at reference site
13 Analysis of simulated data
at the line from each station
14 Weighting coefficients
15 Probabilistic analysis of simulated wind speed and direction at the line
16 Analysis of measured data at RFI stations
D – Methodology assessment
17 Comparison between simulated
data and data recorded at the line
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D17 – Analisi probabilistica dei dati misurati presso le stazioni RFI
Anemometro
V
[m/s]
7656
4.3
7657
3.6
7658
4.4
7659
5.4
7665
2.9
7670
4.8
7671
4.5
7672
2.0
7673
2.7
7674
2.1
7675
2.2
P
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
10-2
10-3
V [m/s]
RFI
5.9
7.8
5.9
8.7
6.4
8.8
8.5
11.6
4.8
7.1
10.7
17.6
8.1
12.4
3.4
5.3
4.0
5.8
3.3
4.9
3.2
4.5
AF/ENAV
5.2
7.7
4.9
8.0
7.9
11.5
8.7
12.6
7.2
10.6
7.4
11.3
3.6
6.0
6.6
9.8
4.9
7.6
6.2
9.2
4.5
6.7
V̂ [m/s]
e%
11
1
17
9
-23
-31
-3
-9
-50
-49
31
36
56
52
-95
-85
-22
-29
-87
-87
-38
-49
RFI
9.7
12.8
12.5
18.5
10.9
14.6
13.1
17.6
10.0
14.2
18.6
28.8
15.5
22.9
7.1
10.6
8.1
11.3
8.9
13.4
8.6
11.5
AF/ENAV
9.7
14.0
8.6
13.7
13.6
19.5
14.8
21.1
11.9
17.0
11.5
17.5
5.9
9.6
11.3
16.5
8.9
13.7
10.7
15.5
8.7
12.7
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
e%
0
-10
31
26
-25
-34
-13
-20
-18
-20
38
39
62
58
-60
-56
-10
-21
-20
-16
-1
-11
D17 – Confronto tra le simulazioni e le misure RFI
Anemometro 7658 – Capua – Rilevato
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D17 – Confronto tra le simulazioni e le misure RFI
Anemometer 7658
mean values
W
N
0
5
10
S
E
W
N
peak values
0
10
S
RFI - P=10-3
AF/ENAV - P=10-3
RFI - P=10-2
AF/ENAV - P=10-2
Anemometro 7658 – Capua – Rilevato
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
20
E
D17 – Confronto tra le simulazioni e le misure RFI
Anemometro 7670 – Tora Piccilli – Viadotto
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
D17 – Confronto tra le simulazioni e le misure RFI
mean values
W
Anemometer 7670
N
0
10
20
S
E W
N
peak values
0
20
S
RFI - P=10-3
AF/ENAV - P=10-3
RFI - P=10-2
AF/ENAV - P=10-2
Anemometro 7670 – Tora Piccilli – Viadotto
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
40
E
Conclusioni
• E’ stato sviluppato un procedimento, sotto molti aspetti
originale, che fornisce una visione completa e omogenea della
probabilità di occorrenza del vento a 2 m di altezza sui binari.
• A differenza del Metodo AOA, il Metodo RFI permette
un’interpretazione diretta dei risultati prima ancora di applicare
le CWC.
• Il procedimento sviluppato, qui presentato nella sua applicazione
alla linea ferroviaria AV/AC Roma-Napoli, è assolutamente
generale e può essere applicato a qualunque linea ferroviaria
nazionale e straniera
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi
Dopo il completamento dello studio relativo alla linea AV/AC
Roma-Napoli, RFI e ITALCERTIFER hanno chiesto al DICAT di
formulare nuove offerte relative alle seguenti attività:
1) sviluppo di analoghi studi per altre linee ferroviarie italiane;
2) perfezionamento e completamento dello studio precedente.
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi – Analoghi studi per altre linee ferroviarie italiane
2 luglio 2008
ITALCERTIFER ha dato incarico al DICAT di svolgere le seguenti
attività:
a) analisi probabilistica della velocità del vento;
b) individuazione dei siti più rappresentativi dei fenomeni locali;
c) valutazione di pericolosità eolica;
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi – Analoghi studi per altre linee ferroviarie italiane
2 luglio 2008
ITALCERTIFER ha dato incarico al DICAT di svolgere le seguenti
attività:
a) analisi probabilistica della velocità del vento;
b) individuazione dei siti più rappresentativi dei fenomeni locali;
c) valutazione di pericolosità eolica;
da sviluppare per le seguenti nuove linee AV/AC:
•linea Napoli-Salerno
Orografia significativa
•linea Firenze-Bologna
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi – Analoghi studi per altre linee ferroviarie italiane
2 luglio 2008
ITALCERTIFER ha dato incarico al DICAT di svolgere le seguenti
attività:
a) analisi probabilistica della velocità del vento;
b) individuazione dei siti più rappresentativi dei fenomeni locali;
c) valutazione di pericolosità eolica;
da sviluppare per le seguenti nuove linee AV/AC:
•linea Napoli-Salerno
Orografia significativa
•linea Firenze-Bologna
Stessa metodologia di analisi qui presentata
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi – Analoghi studi per altre linee ferroviarie italiane
2 luglio 2008
ITALCERTIFER ha dato incarico al DICAT di svolgere le seguenti
attività:
a) analisi probabilistica della velocità del vento;
b) individuazione dei siti più rappresentativi dei fenomeni locali;
c) valutazione di pericolosità eolica;
da sviluppare per le seguenti nuove linee AV/AC:
•linea Napoli-Salerno
Orografia significativa
•linea Firenze-Bologna
•linea Milano-Bologna
Orografia trascurabile
•linea Milano-Novara
Simulazione del vento che non si avvale di WINDS e
BOLAM, modellazione numerica del territorio limitata
alla copertura del terreno e alla rugosità superficiale
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi – Perfezionamento/completamento del presente studio
2 luglio 2008
ITALCERTIFER ha dato incarico al DICAT di svolgere le seguenti
attività:
a) Perfezionamento delle analisi probabilistiche della velocità del
vento in corrispondenza della zona Tora-Piccilli nel tratto
Mignao-Capua;
b) Perfezionamento delle analisi predittive a breve termine della
velocità del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Ulteriori sviluppi
20 febbraio 2009
Attività completate:
• Analisi linea Napoli-Salerno (stessa tipologia di analisi qui
presentata, analisi ogni 25 m di linea)
• Analisi linea Milano-Bologna (analisi preliminari + analisi nei 7
tratti più esposti + analisi parametriche)
Attività in completamento:
• linea Firenze-Bologna (stessa tipologia di analisi qui presentata)
• linea Milano-Novara (analisi puntuali in corrispondenza dei tratti
più a rischio);
Attività in fase di elaborazione:
• Sviluppo di un metodo di analisi “speditivo” di semplice
applicabilità
• Completamento analisi linea Roma-Napoli
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009
Grazie!
Progetto AOA – Analisi del vento lungo la linea AV/AC Roma-Napoli – Firenze 20/02/2009