Smart Roads: il futuro della mobilità tra innovazione, sostenibilità e sicurezza

AIS: un nuovo Gruppo di Lavoro dedicato alle Smart & Sustenaible Roads

L’Associazione italiana Infrastrutture Sostenibili (AIS) lancia un nuovo gruppo di lavoro dedicato alle Smart & Sustenaible Roads con l’obiettivo di definire delle linee guida in grado di guardare alle strade non come un mezzo per il transito dei veicoli, ma piuttosto come una vera e propria infrastruttura al servizio del territorio e delle collettività.

Se si considereranno in questo modo le strade sarà possibile trasformarle in qualcosa di sempre più sostenibile, dove accanto all’evoluzione tecnologica, in grado di ridurre gli impatti ambientali grazie a nuovi carburanti, diventeranno strumenti di una diversa e meno impattante gestione del territorio.

Oltre a dotare le strade di sensoristica e di sistemi di trasmissione informazioni strada – veicolo, ma anche per il monitoraggio del dissesto del territorio, diventare un canale per la trasmissione di energia e di informazioni e dati.

Le strade potrebbero essere utilizzate per generare energia rinnovabile (fotovoltaico), ricaricare i veicoli elettrici con sistemi ad induzione, generare idrogeno verde per l’alimentazione di veicoli pesanti, raccogliere acqua piovana per i periodi siccitosi.

Su queste potenzialità AIS ha invitato a parlare in un webinar propedeutico all’avvio di un gruppo di lavoro riservato ai soci rappresentanti di alcune delle principali stazioni appaltanti come ANS, e ASPI, società a dimensione nazionale insieme a Pedemontane milanese e a CAV, che gestisce la Venezia – Trieste.

In collaborazione con Ingenio – media partner dell’evento e di AIS - a sostegno dell’iniziativa, sono state realizzate alcune interviste. La prima qui riportata vede protagonista l’amministratore delegato di CAV, Maria Rosaria Anna Campitelli.

 

 

Transizione alle Smart Roads: intervista a Maria Rosaria Anna Campitelli di CAV Spa

 

Principali innovazioni per la transizione a smart roads

Quali innovazioni tecnologiche ritiene siano fondamentali per la realizzazione delle smart roads e come possono essere integrate nelle infrastrutture esistenti?

Il processo di sviluppo per realizzare le smart roads richiede una pianificazione per integrare gradatamente le tecnologie avanzate sulle infrastrutture esistenti tramite progetti e investimenti mirati e protocolli di intesa tra le varie entità che gestiscono le strade.

Alcune innovazione tecnologiche che ci coinvolgono sono le seguenti:

• Sensoristica avanzata sensori di flusso e velocità del traffico, per monitorare in tempo reale il numero di veicoli, la loro velocità e la densità del traffico, come telecamere intelligenti e radar

• Sensori ambientali, per rilevare le condizioni ambientali meteo e rilevamento qualità dell'aria

• Sensori di occupazione dei parcheggi, per gestire in modo efficiente gli spazi di sosta: nel caso del nostro progetto security park

• Integrazione con sistemi di gestione del traffico, connessione dei dati raccolti dalla sensoristica a piattaforme di gestione intelligente del traffico per monitorare la situazione della mobilità e adottare strategie di regolazione del flusso veicolare.

• Sincronizzazione dei semafori e deviazione del traffico in base alle condizioni rilevate.

• Comunicazione veicolo-infrastruttura (V2I): tecnologie di comunicazione wireless (5G, DSRC) per lo scambio di informazioni in tempo reale tra veicoli e infrastrutture stradali

• Integrazione delle smart roads con i sistemi di bordo dei veicoli per fornire servizi di mobilità avanzati

• Generazione e distribuzione di energia rinnovabile: Installazione di impianti di produzione da fonti rinnovabili, ad esempio impianto fotovoltaico

• Sistemi di distribuzione e gestione dell'energia elettrica prodotta localmente, per alimentare direttamente l'illuminazione, la segnaletica e le infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici.

 

Contributo delle smart roads alla riduzione delle emissioni di CO₂

Come possono le smart roads contribuire a una riduzione significativa delle emissioni di CO₂ e a una maggiore efficienza energetica?

Riduzione di CO₂ e efficientamento energetico vanno di pari passo e grazie alle smart roads si possono migliorare grazie ad interventi come:

• Monitoraggio attivo del traffico tramite l'incrocio di varie tecnologie smart che permette di agire istantaneamente sulla velocità e la riorganizzazione del traffico.
• Sistemi di sensoristica su infrastrutture che permettono interventi mirati preventivi.
• Energia rinnovabile green per le ricariche elettriche dei mezzi e i sistemi di illuminazione.
• Sistemi V2V e V2I per modellare il flusso del traffico a seconda delle necessità (riduzione della velocità, percorsi alternativi, ecc.) e per adottare metodi di coordinamento tra veicoli come il platooning.

 

Sfide normative e politiche che rallentano la diffusione

Quali sono le principali barriere normative e politiche alla diffusione delle smart roads in Italia e in Europa?

Un protocollo comune tra tutte le concessionarie italiane per sviluppare le smart roads. Attualmente tutte le concessionarie stanno sviluppando per loro interessi le smart roads per cui a livello italiano si hanno diverse sperimentazioni simili con risultati simili.

 

Con le smart roads migliora anche la sicurezza stradale

In che modo le smart roads possono migliorare la sicurezza stradale e ridurre gli incidenti?

Grazie alle comunicazioni infrastruttura veicolo I2V-V2I - V2V in ogni istante sia i veicoli che i gestori delle strade saranno coscienti delle situazioni presenti in strada.

Le auto saranno in grado di agire autonomamente in situazioni critiche o di non partire se rilevano pericoli e criticità nel guidatore.

Le infrastrutture saranno in grado di fornire informazioni complete sia a livello puntuale che a livello di tratta per quanto riguarda la strada, il traffico, il meteo, ecc. Saranno in grado di suggerire percorsi alternativi basati sul flusso e sulla sicurezza.

Daranno alle macchine informazioni complete per poter prendere in autonomia delle scelte o per mettere il guidatore nelle condizioni di scegliere l'atteggiamento migliore da adottare.

L’incremento della sicurezza grazie all’adeguamento delle infrastrutture stradali a maggiori livelli di automazione e connettività, con l’integrazione di varie tipologie di sensori e un monitoraggio continuo e multiparametrico su strutture quali ponti, viadotti e gallerie, consentono di arrivare a un approccio proattivo della manutenzione - ordinaria e straordinaria – delle infrastrutture, rendendole più sicure.

 

Strategia per una rete di ricarica capillare dei veicoli elettrici

Quali strategie possono essere adottate per garantire una rete capillare di punti di ricarica per veicoli elettrici lungo le smart roads?

Con un coordinamento, con protocolli di intesa e alleanza strategiche tra i vari enti di gestione della mobilità, si possono rendere capillari le coperture per quanto riguardano le ricariche. Inoltre, con i sistemi di smart roads possono essere aggiornati gli utenti delle varie posizioni e disponibilità dei vari centri energetici. Gli enti inoltre, a seconda delle proprie caratteristiche, possono integrare e sviluppare sistemi di accumulo energetico tramite sistemi di energia rinnovabile.

 

6 principali benefici economici e sociali nel passaggio alle smart roads

Quali benefici economici e sociali deriverebbero dalla trasformazione delle strade tradizionali in smart roads?

Sicurezza e monitoraggio infrastrutture
Sicurezza stradale: gestione traffico, prevenzione incidenti con conseguente riduzione costi assicurativi
Velocità: aumento e ottimizzazione flussi auto
Eco: consumo ridotto CO₂ e risparmio energetico
Sviluppo/Occupazione: l'aumento di tecnologia porterà a nuove tipologia di lavori e nuova ricerca di sviluppo
Utenza: Riduzione tempi di spostamento, e viaggi più rilassati

 

Progettazione Smart Roads: il contributo delle analisi DNSH e del Protocollo Envision

In che modo l’analisi DNSH e il Protocollo Envision possono guidare la progettazione e l’implementazione delle smart roads?

Dopo la pubblicazione della comunicazione sul Green Deal europeo, nel dicembre 2019, i nuovi obiettivi della politica europea sono diventate resilienza, prevenzione e gestione degli effetti attesi. A livello normativo ciò si è tradotto in una particolare attenzione affinché gli investimenti e le imprese si adeguino a precisi principi di sostenibilità.

Il regolamento europeo 2020/852, introdotto il 18 giugno 2020, contribuisce a definire un’attività economica ecosostenibile raggiungendo uno o più dei seguenti obiettivi ambientali:

a) la mitigazione dei cambiamenti climatici;
b) l’adattamento ai cambiamenti climatici;
c) l’uso sostenibile e la protezione delle acque e delle risorse marine;
d) la transizione verso un’economia circolare;
e) la prevenzione e la riduzione dell’inquinamento;
f) la protezione e il ripristino della biodiversità e degli ecosistemi.

Il protocollo Envision detta le linee guida per una progettazione sostenibile delle infrastrutture stradali e autostradali linee che le Società, ai fini dell’attestazione e valorizzazione della sostenibilità dei propri progetti, supportando:

• processi di concertazione, progettazione, realizzazione e mantenimento delle opere infrastrutturali in gestione anche mediante un miglior confronto con i territori e le parti interessate;
• la vita media delle opere e il loro miglioramento per supportare i fenomeni legati ai cambiamenti climatici (resilienza),
• il ciclo di vita sostenibile nel lungo periodo e con costi inferiori,
• la tutela ed il miglior contributo alla qualità della vita delle comunità locali interessate dal passaggio delle opere
• la credibilità e la reputazione dell’azienda grazie all’adozione di un sistema di valutazione indipendente.

 

Quale supporto delle Smart roads allo sviluppo di una economia circolare e gestione sostenibile delle risorse

Come possono le smart roads supportare lo sviluppo di un’economia circolare e la gestione sostenibile delle risorse?

Le smart roads possono supportare lo sviluppo di un'economia circolare e la gestione sostenibile delle risorse in diversi modi:

• Efficienza energetica: si possono adottare sistemi di illuminazione adattiva e a basso consumo energetico, come LED e sensori di movimento, riducendo così l'utilizzo di energia e le emissioni associate.

• Mobilità elettrica: le infrastrutture si possono integrare per la ricarica di veicoli elettrici, promuovendo l'adozione di mezzi di trasporto a basse emissioni e contribuendo alla decarbonizzazione del settore dei trasporti.

• Monitoraggio ambientale: I sensori integrati nelle smart roads possono rilevare e trasmettere informazioni in tempo reale sulle condizioni ambientali, come qualità dell'aria, rumore e meteorologia, permettendo di adottare misure correttive per ridurre l'impatto ambientale.

• Pianificazione e gestione del traffico: Le smart roads possono fornire dati in tempo reale sul flusso del traffico, consentendo una gestione più efficiente e la riduzione di congestioni e code, con conseguenti benefici in termini di emissioni e consumo di carburante.

I servizi che possono essere utilizzati dagli Enti gestori e le imprese interessate alla gestione, oltre a quelli utili al miglioramento della manutenzione e della gestione dell’infrastruttura, vi sono quelli relativi alla gestione del traffico e della mobilità.

Poter rilevare lo stato della pavimentazione, lo stress delle infrastrutture, la situazione delle barriere e dei terreni circostanti permette loro di attivare interventi di messa in sicurezza e di manutenzione preventiva e correttiva quando necessario; la segnalazione della presenza di eventi sinistrosi o metereologici permette agli utenti finali di beneficiare di tutti i vantaggi derivanti dal miglioramento della mobilità, urbana ed extraurbana, dall’aumento della sicurezza e dalla riduzione dell’incidentalità.

Per le imprese, i benefici possono essere diretti come: la possibilità di effettuare il puntuale monitoraggio delle merci e la riduzione di costi e tempi derivanti dall’efficientamento dei trasporti, la possibilità per le imprese d’innovazione di studiare, produrre e vendere tecnologia sul nuovo mercato creatosi oppure indiretti legati all’indotto del settore infrastrutturale, che beneficia della rinnovata disponibilità di investimenti nel settore, così come al complessivo aumento del livello di produttività derivante dall’upgrading tecnologico.

 

Esperienze internazionali di successo da replicare in Italia

Quali sono le esperienze internazionali di successo nella realizzazione delle smart roads che potrebbero essere replicate in Italia?

• Progetti C-Roads: Per favorire la diffusione dei sistemi di trasporto intelligenti cooperativi (C-ITS) in Europa, nel 2014 la Commissione europea ha creato la piattaforma C-Roads. L' Italia fin da subito ha partecipato e i progetti C-Roads Italy, in particolare, stanno implementando soluzioni smart road su diverse tratte autostradali e stradali in Italia.

• Integrazione con la mobilità elettrica: Le smart roads possono integrare infrastrutture per la ricarica di veicoli elettrici, promuovendo l'adozione di mezzi a basse emissioni. Esperienze internazionali come il progetto eRoad Irlanda in Svezia hanno dimostrato la fattibilità di strade elettrificate in grado di ricaricare i veicoli durante la marcia.

• Gestione intelligente del traffico: Sistemi avanzati di monitoraggio e gestione del traffico, già implementati in smart city come Singapore e Londra, permettono di ottimizzare i flussi veicolari, ridurre congestioni e code, e fornire informazioni in tempo reale agli utenti. Tali soluzioni, integrate nelle smart roads, possono portare benefici in termini di efficienza e sicurezza.

• Corridoi dedicati: Corsie dedicate per auto autonome come fatto in Usa con apparati IoT e V2X

 

Sensoristica e monitoraggio delle condizioni stradali e del traffico

Come può la sensoristica avanzata essere utilizzata per il monitoraggio in tempo reale delle condizioni stradali e del traffico?

La sensoristica avanzata consente di raccogliere una mole di informazioni in tempo reale sulle condizioni stradali e del traffico, fornendo alle autorità competenti gli strumenti per una gestione più efficiente e sostenibile della mobilità urbana.

Dispositivi come radar, telecamere e sensori a induzione possono rilevare in tempo reale il numero di veicoli, la loro velocità e la densità del traffico su una determinata tratta stradale. Questi dati permettono di monitorare l'andamento del traffico e identificare eventuali congestioni. Sensori meteo, di qualità dell'aria e di rumore possono essere integrati nelle infrastrutture stradali per monitorare in tempo reale le condizioni ambientali, come pioggia, nebbia, inquinamento e livelli di rumore.

Queste informazioni sono utili per adottare misure di mitigazione e gestione del traffico. Telecamere e altri sensori possono rilevare in tempo reale incidenti, ostruzioni stradali o altri eventi anomali, consentendo una rapida attivazione di misure di intervento e comunicazione agli utenti.

I dati raccolti dalla sensoristica avanzata possono essere integrati in piattaforme di gestione intelligente del traffico, permettendo di monitorare in tempo reale la situazione della mobilità e adottare strategie di regolazione del flusso veicolare, come la sincronizzazione dei semafori o la deviazione del traffico.

  

Generazione e distribuzione energia elettrica: le potenzialità delle smart roads

Quali sono le potenzialità delle smart roads nella generazione e distribuzione di energia rinnovabile?

Secondo i progetti di smart road sono previste delle "Green Island" lungo le infrastrutture stradali che ospiteranno impianti di generazione elettrica da fonti rinnovabili come solare ed eolico. Queste aree permetteranno di alimentare in modo autonomo e sostenibile i sistemi tecnologici delle smart roads. Oltre all'autosufficienza energetica, i sistemi di generazione rinnovabile installati sulle smart roads potrebbero essere integrati con la rete elettrica nazionale, consentendo di immettere l'energia in eccesso e contribuire alla transizione energetica.

 

Smart Roads favoriscono la nascita di sistemi intermodali intelligenti e sostenibili

In che modo le smart roads possono integrarsi con altre infrastrutture di trasporto, come ferrovie e aeroporti, per creare un sistema di mobilità intermodale, intelligente e sostenibile?

Le smart roads possono essere progettate per connettere in modo efficiente le infrastrutture stradali con stazioni ferroviarie, aeroporti e altri poli di mobilità. Ciò facilita il passaggio tra diversi mezzi di trasporto, favorendo l'intermodalità.

I sistemi di monitoraggio e gestione del traffico delle smart roads possono essere integrati con piattaforme digitali che raccolgono e scambiano dati in tempo reale con altre infrastrutture di trasporto. Ciò permette di ottimizzare i flussi di passeggeri e merci attraverso una visione complessiva del sistema di mobilità. Con l'interoperabilità si può rendere efficace una gestione dei flussi di merci attraverso l'utilizzo di tecnologie avanzate per il monitoraggio, la pianificazione e la sincronizzazione dei trasporti.

 

Coinvolgimento dei cittadini nel processo di transizione verso le smart roads

Quali approcci possono essere adottati per coinvolgere le comunità locali e i cittadini nel processo di transizione verso le smart roads?

Ci sono diversi approcci che possono essere adottati per coinvolgere le comunità locali e i cittadini nella transizione verso le smart roads:

• Organizzare incontri pubblici, workshop e tavoli di lavoro per raccogliere input e feedback dalle comunità locali sulla progettazione e implementazione delle smart roads
• Istituire canali di comunicazione bidirezionali, come siti web dedicati e app, per permettere ai cittadini di segnalare problemi e suggerire miglioramenti
• Avviare campagne di comunicazione e programmi educativi per informare i cittadini sui benefici e le opportunità offerte dalle smart roads

 

Garantire la sicurezza dei dati raccolti

Quali misure possono essere implementate per garantire la sicurezza dei dati raccolti e trasmessi dalle smart roads?

La Cybersecurity