Smart City

Le smart road e il futuro della guida autonoma

Si sta affermando l’idea di nuovi modelli di infrastrutture viarie per realizzare i nuovi sistemi di comunicazione automobilistica. Tramite questi i viaggiatori potranno richiedere, in tempo reale, tutte le informazioni necessarie a una guida smart, come condizioni stradali, del traffico e tanto altro ancora

04 Giu 2020

Sebastiano Gadaleta

Formula 4.0, innovation manager, autore di "Innova senza errori"

Con il termine smart road si intende una nuova concezione di strada interconnessa che consente una interazione continua con i veicoli che la percorrono.

Per agevolare il trasporto, verranno implementati sistemi innovativi nell’infrastruttura stradale in grado di considerare sistemi di rilevazione del meteo e del traffico, in modo da ottenere risultati immediati, continui e a breve termine, e una previsione di quelli futuri.

Le smart road sono pertanto nuovi modelli di infrastrutture viarie per realizzare nuovi sistemi di comunicazione automobilistica. In questo modo, i veicoli potranno ricevere le informazioni richieste da chi viaggia a bordo e necessarie a una guida smart, come condizioni stradali, del traffico o altre situazioni particolari.

Obiettivo di una smart road è rendere più agevole il flusso stradale, avere servizi di deviazione dei flussi di traffico, nel caso di incidenti o danni; suggerimenti di corsie o traiettorie alternative; interventi sulle velocità, per evitare situazioni di traffico; gestione di accessi, parcheggi e rifornimenti; interventi tempestivi in caso di emergenze. Inoltre sono obiettivi anche ridurre la congestione del traffico, l’inquinamento atmosferico e i consumi energetici e modernizzare le infrastrutture di trasporto per renderle idonee al contesto tecnologico e ai futuri utilizzi della guida autonoma.

Quali tecnologie per una smart road

Le nuove tecnologie legate alla mobilità possono rendere le strade più sicure, confortevoli ed efficienti.
Il settore dei trasporti sta divenendo sempre più tecnologicamente avanzato; pertanto, i veicoli sono sempre più connessi e interagiscono secondo le seguenti classificazioni:

  • Connected and Automated Vehicles (CAV): veicoli connessi e dotati di sistemi di guida assistita. Alla base c’è la guida umana ma si riceve dall’infrastruttura stradale delle informazioni necessarie e utili a evitare incidenti, a ridurre la congestione del traffico e a migliorare la sicurezza delle persone. Si pensi alla frenata assistista o ai suggerimenti di deviazione del percorso;
  • Self-Driving car o Autonomous Vehicle (AV): veicoli capaci di percepire l’ambiente circostante attraverso differenti sensori e sistemi di connessione e di interpretare queste informazioni per identificare i percorsi di navigazione più adeguati, evitare ostacoli e muoversi in sicurezza con input umani scarsi o nulli. Parliamo del prossimo futuro della mobilità che probabilmente ci renderà tutti passeggeri o sicuramente eliminerà tutte le distrazioni alla guida, riducendo la possibilità di guida;
  • Shared Mobility (mobilità condivisa): un fenomeno socio-economico che consente di spostarsi da un luogo all’altro condividendo mezzi, spazi e percorsi con altri utenti, per muoversi in modo più efficiente, rapido e rispettoso dell’ambiente. L’utente utilizza piattaforme digitali per condividere veicoli o tragitti: car, bike, scooter sharing, carpooling e analoghe modalità di condivisione sia peer-to-peer sia on-demand. Su tale tematica sono attive diverse app.

Tutte le nuove forme di trasporto necessitano sia di un processo di evoluzione dell’infrastruttura stradale sia di una evoluzione dei mezzi di trasporto. Il tutto teso a favorire la continua interconnessione.

Su ambo i fronti è necessario sviluppare infrastrutture di Internet of Things (IoT), sfruttando anche la bi-direzionalità dell’informazione tra infrastruttura stradale e mezzi di trasporto.

Per gestire la nuova mobilità è necessario introdurre:

  • soluzioni per la ricarica elettrica per rendere evoluto il parco mezzi di trasporto e consentire una completa transizione verso l’elettrico;
  • sensori e droni di monitoraggio per raccogliere informazioni sulle condizioni di meteo e traffico e sullo stato di salute delle infrastrutture. Questi elementi una volta sistematizzati possono essere in grado di fornire un aggiornamento costante;
  • sensori che possano rilevare necessita di manutenzioni stradali attraverso l’utilizzo di piattaforma software. Si potrebbe ottenere anche un piano anticipato di azioni manutentive preventive o straordinarie;
  • dispositivi di comunicazione radio bidirezionali per il dialogo Vehicle-Infrastructure e Vehicle-Vehicle;
  • segnaletica digitale, dinamica e integrata per adattare limiti di velocità, distanze di sicurezza, larghezze e direzioni delle carreggiate alle esigenze del momento. Ad oggi le principali case automobilistiche sviluppano sensori di lettura segnali che però non sono efficienti come potrebbero invece essere i segnali digitali interconnessi con gli autoveicoli;
  • parcheggi liberi. In modo tale da ridurre la ridondanza del tempo perso nel trovare parcheggio. Sarebbe utile a ridurre lo stress da guida e congestione stradale.
  • la generazione di fonti di dati attraverso la registrazione e il trasferimento dati dai veicoli. Questo potrebbe essere un salto di paradigma completo che sarà necessario in particolare per lo sviluppo della guida autonoma;

A questi obiettivi si può arrivare con una enorme rete di sensori.

Ostacoli all’implementazione della smart mobility e ruolo dell’illuminazione stradale

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Le smart road devono essere progettate in modo sistematico, evitando le attuali manutenzioni step by step. Bisogna rivoluzionare i tratti stradali e su questo l’Anas ha già lanciato un piano di smart road, con cui, partendo da alcune grandi arterie stradali, mira a digitalizzare oltre 2.500 chilometri di strade e autostrade.

Il progetto di Anas riguarderà interventi sulla Salerno-Reggio Calabria, sul Grande Raccordo Anulare di Roma (A90), sull’Autostrada A91 Roma-Fiumicino, sull’itinerario Orte-Mestre della E45 ed E55, sull’Autostrada A19 Palermo-Catania e sulla RA15 Tangenziale di Catania e altre strade di primaria importanza.

Pavimentazione stradale, segnaletica e arredo urbano andrebbero progettati per essere compatibili con i successivi aggiornamenti dell’infrastruttura e quindi per durare più a lungo.
I sistemi di illuminazione stradale, essendo distribuiti capillarmente sul territorio e alimentati da energia elettrica, saranno fondamentali per la realizzazione delle smart road. Lo sono per la smart city in quanto riescono a essere punto di riferimento per veicoli in transito. Ogni punto luce può già oggi essere predisposto all’integrazione di sensori e dispositivi di comunicazione e all’abilitazione della tecnologia IoT. Ogni punto luce, inoltre, può essere un rilevatore di informazioni utili.

Smart road e guida autonoma

La guida autonoma è, al momento, una delle maggiori sfide che sta affrontando il mondo automotive e non solo. Creare vetture che abbiamo una visione completa e algoritmi di rischio e pericolo a tal punto da poter guidare senza l’intervento dell’uomo e in grado di prendere decisioni fondamentali in pochi millesimi di secondo è una impresa non è per nulla semplice.

Una importante spinta a questi progetti può essere sicuramente realizzata dalle smart road. In questo modo si danno più elementi all’auto a guida autonoma, più informazioni real time e maggiori punti di riferimento. In fase di test sulle strade aperte alla circolazione non sono mancati gli incidenti che hanno coinvolto le auto a guida autonoma, ma passo dopo passo si sta arrivando a modelli sempre più evoluti in grado di non richiedere l’intervento dell’uomo alla guida.

Con auto a guida autonoma si intende un veicolo in grado di soddisfare le principali capacità di trasporto di una macchina tradizionale in grado di rilevare l’ambiente e la navigazione senza intervento umano.

I vantaggi derivanti dallo sviluppo della guida autonoma sono innumerevoli. Obiettivo di questa digitalizzazione è rendere autonomo il traffico stradale in modo da evitare tutti gli incidenti oggi causati principalmente dalle distrazioni. Con la guida autonoma si consentirebbe una maggiore mobilità ai soggetti con capacità motoria ridotta o disabilità varie.

Le certezze per la guida autonoma devono essere necessariamente tante e i test sembrano avere tempi ancora lunghi. Le smart road, per come sono impostate, potrebbero fornire un ausilio di sensoristica e di segnalazione rilevante per i veicoli a guida autonoma.

Secondo le statistiche, infatti, il 95% dei sinistri è provocato da errori umani, spesso dovuti a disattenzione alla guida. Con i veicoli a guida autonoma questa percentuale potrebbe ridursi sensibilmente e, di conseguenza, migliorare la sicurezza stradale.

Le stime relative allo sviluppo delle auto a guida autonoma indicano che si possono diminuire gli ingorghi stradali, ridurre di conseguenza l’inquinamento, migliorare l’accesso alla mobilità e garantire nuovi posti di lavoro con profitti, entro il 2025, pari a 620 miliardi di euro per il settore automotive e a 180 miliardi per quello elettronico.

I vari livelli di guida autonoma

La SAE International Automotive ha individuato sei livelli per identificare la guida autonoma dei veicoli.

Questi livelli partono dal livello 0, il più basso, a quello più elevato, il livello 5, ma con lo sviluppo di nuove tecnologie non è esclusa la possibilità di aumentare il numero di livelli individuati.

Il livello 0 è quello privo di guida autonoma.

Il livello 1 è quello dotato di sistemi per la guida assistita.

Il livello 2 prevede una basilare integrazione di guida con il pilota.

Il livello 3 è il primo livello di vera e propria automazione.

Il livello 4 prevede la gestione autonoma di accelerazione, frenata, direzione e controllo del traffico.

Il livello 5 è quello di piena espressione della guida autonoma.

Conclusioni

Le smart road sono infrastrutture necessarie per cogliere vantaggi nel breve periodo e consentire nel medio e lungo periodo lo sviluppo delle auto a guida autonoma. L’unione fra queste due grandi innovazioni cambierà totalmente il nostro stile di vita e le modalità di circolazione; potremo viaggiare senza dover dedicare la nostra attenzione alla guida del mezzo, bensì essendo sempre passeggeri, anche della nostra auto.

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