2
3
1 Generalità
Un grande problema che interessa tutti è quello del traffico stradale. Il
continuo aumento del numero di vetture circolanti ha creato un
crescente allarme di tipo sociale ed ambientale: basti pensare al numero
d’incidenti mortali sulle strade di tutto il mondo, alla congestione del
traffico e all’inquinamento atmosferico prodotto dai gas di scarico, per
capire l’interesse rivolto a questo problema da parte dei governi e della
comunità scientifica. Questo capitolo affronta le soluzioni proposte dai
centri di ricerca che si occupano di queste tematiche ed i loro aspetti
tecnologici.
1.1 Che cos’è un ITS
“Intelligent Transportation System” (ITS) è l’applicazione di tecnologie
avanzate (come informatica, elettronica e telecomunicazioni) che
integrano i sistemi di trasporto terrestri
1
per migliorarne la sicurezza e
l’efficienza.
Gli ITS hanno traghettato questa società da un’era in cui la costruzione
di nuove e più grandi autostrade era vista come la soluzione principale,
se non l’unica, ad una dove la gestione integrata dei trasporti è vista
come il migliore approccio possibile.
Ogni ITS acquista un valore individuale in rapporto all'incremento di
efficienza ed efficacia nel segmento su cui interviene. La grande
opportunità di questi sistemi risiede nella loro integrazione operativa,
che rende possibile la gestione coordinata di tutte le componenti della
mobilità cittadina. Un esempio: la gestione intelligente delle flotte di
veicoli adibiti al trasporto pubblico non può prescindere da una gestione
intelligente delle priorità semaforiche e da un monitoraggio dei flussi di
traffico.
Il sistema integrato è un quadro di riferimento per le applicazioni ITS
capaci di garantire l'interoperabilità tra i diversi sistemi settoriali, la
sinergia delle funzioni e, non ultima, l'ottimizzazione degli investimenti.
Affinché ciò sia possibile, è necessario che le singole applicazioni ITS
poggino su precise scelte strategiche nel campo delle infrastrutture [1].
L’infrastruttura intelligente di trasporto (ITI) costituisce, infatti, la base
su cui ogni ITS può operare efficacemente e garantire lo scambio di
informazioni necessario a realizzare il sistema integrato della gestione.
1
Ovviamente tali sistemi si utilizzano anche per cielo e mare, ma l’interesse ed i relativi investimenti sono molto
minori rispetto ai suddetti, anche se alcuni porti, in certi momenti, e gli aeroporti, sempre più spesso, presentano
problemi di congestione.
4
Il che impone la scelta di standard di riferimento, che assicurino
coerenza nella realizzazione delle singole applicazioni e non precludano
sviluppi futuri. In questa ottica, l'ITI diventa il tessuto connettivo al
quale tutte le istituzioni e le agenzie responsabili della mobilità possono
fare riferimento, per amplificare la propria capacità d'intervento nello
sviluppo dei servizi prestati. La figura 1 illustra uno schema di relazioni
tra ITI e applicazioni ITS.
5
Figura 1: Gli ITS permettono di integrare le esigenze dell'utenza e
quelle dell'amministrazione, in un'ottica mirata a promuovere il
potenziamento dei mezzi pubblici e a contenere il traffico nel centro
urbano.
Sottosistemi
veicoli
Sottosistemi ad
accesso remoto
gestione
pubblico
servizio
supporto remoto
viaggiatori
accesso
informazioni
personali
Centro
sottosistemi
C
o
m
u
n
i
c
a
z
i
o
n
i
V
E
I
C
O
L
O
-
V
E
I
C
O
L
O
veicoli
veicoli
pubblici
veicoli
commerciali
veicoli
d’emergenza
C
o
m
u
n
i
c
a
z
i
o
n
i
V
E
I
C
O
L
O
-
S
T
R
A
D
A
controllo
veicoli
commerciali
Sottosistemi
strada
Rete di comunicazione
geografica wireless
gestione
traffico
pianificazione
Rete di comunicazione geografica wired
emissioni
controllo
emergenze
gestione
fornitori
informazioni
gestione
pedaggi
gestione flotte
trasporto merci
raccolta
pedaggi
gestione
parcheggi
segnaletica
gestione veicoli
commerciali
6
La gestione della mobilità si deve dunque dotare di specifici strumenti
di programmazione: accanto all'elaborazione del Piano urbano del
traffico per la definizione e la pianificazione degli interventi per la
mobilità, il Comune deve anche definire un Piano generale dello
sviluppo degli ITS. In tale piano devono essere individuati: l'architettura
di integrazione delle applicazioni ITS settoriali (controllo degli accessi,
regolazione dei semafori, telemetria,ecc…); l'infrastruttura e gli
standard di comunicazione e di interfaccia e, soprattutto, il sistema di re-
lazioni tra i soggetti coinvolti nella gestione della mobilità.
7
1.2 Aspetti generali
Questi sistemi tendono ad ottenere un’ottimizzazione delle strutture
esistenti evitando il più un possibile la costruzione di nuove costose reti
viarie attrezzate opportunamente allo scopo.
Gli ITS possono essere suddivisi nelle seguenti macrocategorie:
• ATMS (Advanced Traffic Management Systems), che
monitorizzano il flusso del traffico e forniscono un supporto
decisionale per ridurne la congestione;
• ATIS (Advanced Traffic Information Systems), che forniscono ai
viaggiatori un’assistenza di navigazione e informazioni in tempo
reale sulle condizioni attuali del percorso affrontato;
• AHS (Automated Highway Systems), che supportano e
sostituiscono il pilota durante la fase di guida;
• AVD (Automatic Vehicle Driving), che studiano lo sviluppo di
veicoli dotati di componenti automatici.
L’adozione di questi sistemi interessa principalmente i seguenti aspetti:
• sicurezza stradale
• congestione del traffico
• impatto ambientale
• Sviluppo economico
8
1.2.1 Sicurezza stradale
La sicurezza dei trasporti è chiaramente un argomento di interesse
pubblico, in special modo per la classe politica. Infatti il costo non solo
economico, ma soprattutto umano degli incidenti stradali è rilevante e
quotidianamente sotto gli occhi di tutti.
Si è rilevato che nell’UE alcune categorie di utenti stradali sono in
particolare a rischio: i giovani tra i 15 e 24 anni di età ( 10.000
sinistri/anno), i pedoni (7.000 sinistri), motociclisti (6.000 sinistri) e
ciclisti (1.800 sinistri) [2].
Il comportamento degli utenti della strada è la prima causa di mortalità:
velocità eccessiva (15.000 sinistri), consumo di alcool o droghe, fatica
(10.000 sinistri), mancato uso di cinture di sicurezza o di caschi
protettivi (7.000 sinistri). Tali dati non sono cumulativi a causa
dell’interazione fra numerose cause.
Si è stimato che circa il 90% degli incidenti sia causato da errori umani;
ne deriva che eliminando la componente umana dalla guida, o almeno
limitandone l’influenza, a favore di sistemi di guida automatici con un
tasso di errore molto basso, del tipo AHS e AVD, si possono
raggiungere ottimi risultati per quanto riguarda la salvaguardia di
persone e mezzi.
9
1.2.2 Congestione del traffico
L’insufficiente capacità delle reti di trasporto causa il temuto effetto
della congestione del traffico. I principali imputati sono i cantieri di
lavori in corso, gli incidenti, un uso inefficiente del sistema e,
semplicemente, la presenza di troppi veicoli.
Gli ITS possono risolvere questi problemi in un vario numero di modi:
• automatizzando la guida dei veicoli, tramite AHS e/o AVD, in
modo da sostituire i tempi di reazione del guidatore, variabili a
seconda dell’individuo, con dei valori costanti, noti ed inferiori, in
modo che i veicoli possano viaggiare ad una distanza di sicurezza
minore aumentando il throughput;
• rivelando gli incidenti nelle aree urbane, mediante sistemi ATMS,
così da diminuire il tempo di risposta del personale di pronto
intervento e quindi permettere una più efficiente eliminazione del
blocco;
• fornendo informazioni ai viaggiatori sulle condizioni di traffico
nelle diverse vie e sui relativi tempi di percorrenza;
• utilizzando sistemi ATIS, per effettuare una scelta più ragionata
della strada da seguire incrementando l’efficienza operativa del
sistema.
10
1.2.3 Impatto ambientale
L’utilizzo degli ITS ha anche una forte influenza sull’ambiente; tuttavia
non si è ancora capito bene se le iniziative intraprese miglioreranno la
situazione o manterranno lo status quo.
Per esempio, riducendo la congestione del traffico si ha una riduzione
delle emissioni di gas nocivi ma se, tramite una ottimizzazione del
sistema, si abilita a viaggiare un maggior numero di veicoli, i benefici
potrebbero essere annullati. Analogamente, una guida “stop-and-go”
coincide con un maggior consumo di carburante, però anche un aumento
dei veicoli circolanti porta alle stesse conseguenze.
Gli ITS introducono anche diversi problemi, non tutti di origine tecnica,
per nulla trascurabili.
• costi di realizzazione, solitamente elevati;
• problemi di responsabilità legale in caso di incidente o di
malfunzionamento dell’apparecchio;
• problemi di tipo psicologico da parte delle persone che si
vedrebbero private della piena autorità sul mezzo dovendo riporre
completamente la propria fiducia sui sistemi di guida automatica.
I risultati delle sperimentazioni fatte fino ad oggi hanno dimostrato la
fattibilità tecnica di una totale automatizzazione del traffico lungo le
autostrade ed in parte lungo le strade urbane.
11
1.2.4 Sviluppo economico
Lo collocazione su un territorio di un ITS può generare vantaggi
indiretti all'economia regionale di un'area attraverso l'attrazione di
attività che dipendono da sistemi di trasporto efficienti. Se una regione
si dota di tali dispositivi ottiene la preferenza di vettori e spedizionieri.
Come conseguenza il volume delle spedizioni aumenta, aumentando il
carico sull’infrastruttura corrente, ed è richiesto un incremento ulteriore
d’investimento e sviluppo.
Viceversa una rete di trasporto inadeguata può impedire o limitare la
capacità di un produttore di competere in un certo mercato. I trasporti
diventano più convenienti in altre aree già economicamente avanzate,
stimolandone un ulteriore sviluppo. Gli investimenti rivolti ad un
aumento della capacità delle infrastrutture delle zone nelle quali nuove
strutture sarebbero necessarie vengono mantenute nell’attuale stato di
arretratezza.