Smart Road: le Infrastrutture per il Futuro della Mobilità

Le smart road rappresentano un’evoluzione fondamentale per la mobilità del futuro, integrando la connettività dei veicoli con avanzati sistemi di comunicazione intelligente. Grazie all’Internet of Things (IoT), queste infrastrutture contribuiscono a migliorare la sicurezza stradale, ottimizzare la gestione del traffico e monitorare l’impatto ambientale, rendendo il trasporto su strada più efficiente e sostenibile.

Come stabilito dal decreto del 28 febbraio 2018, per smart road si intendono le infrastrutture stradali sottoposte a un processo di trasformazione digitale con l’obiettivo di migliorare la connettività e l’efficienza della rete viaria. Queste “strade intelligenti” integrano:

• Sistemi avanzati di osservazione e monitoraggio del traffico.
• Modelli di analisi ed elaborazione dei dati.
• Servizi innovativi rivolti ai gestori delle infrastrutture, alla pubblica amministrazione e agli automobilisti.

Per garantire l’interoperabilità con i veicoli di nuova generazione, il quadro normativo prevede l’installazione di tecnologie specifiche, come hotspot Wi-Fi nelle aree di sosta, sistemi di comunicazione ad alta velocità, reti IoT e sensori per il rilevamento del traffico e delle condizioni meteorologiche. L’obiettivo è quindi quello di creare un ecosistema tecnologico a misura di automobilista, ad alto contenuto tecnologico e a basso impatto ambientale.

La realizzazione delle smart road si fonda su un insieme di tecnologie all’avanguardia, capaci di rendere le infrastrutture stradali più intelligenti e connesse. Tra le principali tecnologie utilizzate troviamo:

• Sensori di monitoraggio e sorveglianza: posizionati lungo le strade, questi dispositivi raccolgono informazioni in tempo reale riguardo il flusso del traffico, le condizioni meteo, la presenza di pedoni e ciclisti, e possono anche rilevare incidenti. Grazie a sensori IoT, telecamere e radar, le città possono quindi raccogliere e analizzare dati per migliorare la gestione del traffico e ridurre i colli di bottiglia.
• Tecnologia 5G: la rete 5G assicura una comunicazione ad alta velocità, essenziale per il funzionamento dei sistemi intelligenti.
• Sistemi di trasporto intelligenti: i sistemi C-ITS (Cooperative Intelligent Transport Systems) consentono la comunicazione tra veicoli (V2V, Vehicle To Vehicle) e tra veicoli e infrastrutture stradali (V2I, Vehicle To Infrastructure), migliorando l’interoperabilità e la sicurezza. Grazie a queste connessioni, i veicoli possono interagire con la strada, adattando il loro comportamento in base alle condizioni in tempo reale, come l’apertura di corsie dedicate o la gestione automatica dei semafori.
• Big Data e algoritmi di Intelligenza Artificiale (AI): i dati raccolti vengono poi analizzati tramite algoritmi avanzati per ottimizzare il flusso del traffico e prevedere possibili incidenti.
• Pannelli e segnaletica dinamica: utilizzati per fornire informazioni immediate agli automobilisti, questi strumenti aggiornano in tempo reale su situazioni di traffico, incidenti, deviazioni e altre condizioni stradali.

Un altro aspetto fondamentale nello sviluppo di una rete infrastrutturale intelligente è l’integrazione dei veicoli a guida autonoma e semi autonoma, una delle innovazioni più promettenti per il futuro della mobilità. Questi veicoli, connessi in tempo reale alla rete stradale, hanno il potenziale di amplificare notevolmente le capacità delle smart road, offrendo una serie di vantaggi:

• Condivisione di dati: i veicoli autonomi funzionano come sensori mobili, raccogliendo e trasmettendo dati in tempo reale relativi a condizioni del traffico, stato della strada, meteo e altri fattori.
• Adattamento dinamico alle condizioni stradali: grazie all’analisi costante dei dati raccolti, i veicoli autonomi sono in grado di ottimizzare il percorso e la velocità in base a cambiamenti improvvisi, come congestioni o incidenti, migliorando così l’esperienza di guida e la sicurezza.
• Eliminazione dell’errore umano: i sistemi di sicurezza di questi veicoli, uniti alla comunicazione V2I tra veicolo e infrastruttura, consentono di ridurre significativamente il rischio di incidenti causati da distrazioni, stanchezza o guida imprudente.

In definitiva, l’integrazione dei veicoli autonomi nelle smart road non solo migliora l’efficienza del traffico, ma offre anche soluzioni avanzate per la gestione della sicurezza, rendendo la rete stradale più sicura, interattiva e reattiva.

Il flusso di lavoro delle smart road può essere descritto come un ciclo continuo che integra diverse tecnologie. Ecco i principali passaggi:

1. Monitoraggio stradale: i sensori distribuiti lungo la strada (telecamere, radar, LiDAR e sensori capacitivi) raccolgono informazioni in tempo reale sulla densità del traffico, incidenti e altre situazioni di rischio.
2. Elaborazione locale dei dati (Edge Computing): i dati raccolti vengono inviati a dispositivi di edge computing, che li elaborano localmente con una latenza minima, consentendo una risposta immediata, fondamentale per una gestione dinamica delle condizioni stradali.
3. Analisi predittiva: gli algoritmi di Intelligenza Artificiale sono in grado di prevedere eventuali situazioni di rischio (incidenti o congestioni).
4. Trasmissione dei segnali: gli aggiornamenti vengono quindi trasmessi ai dispositivi disseminati lungo l’infrastruttura e ai veicoli autonomi e semi-autonomi.

Come abbiamo visto, le strade connesse presentano una serie di vantaggi, tra cui:

• Miglioramento della sicurezza stradale: il monitoraggio in tempo reale del traffico e delle condizioni delle infrastrutture, insieme alla capacità di rilevare potenziali pericoli, contribuisce a ridurre il numero di incidenti stradali. I dispositivi intelligenti, come i semafori adattivi e i sensori acustici, consentono di avvisare tempestivamente pedoni, ciclisti e altri utenti vulnerabili della strada, migliorando la loro sicurezza.
• Ottimizzazione dinamica del traffico: la segnalazione di incidenti o ingorghi e il suggerimento di percorsi alternativi diminuiscono code e tempi di percorrenza.
• Riduzione dell’impatto ambientale: il miglioramento della gestione del traffico, insieme all’uso di veicoli elettrici, permette di abbattere il consumo di energia e le emissioni di gas serra. Le smart road, ottimizzando i flussi di traffico e riducendo i tempi di attesa, contribuiscono indirettamente alla diminuzione delle emissioni e all’incremento della sostenibilità del sistema di trasporto.

Efficientamento dei servizi: la raccolta e l’analisi dei dati consentono alle città di migliorare i servizi e rispondere più rapidamente alle emergenze, ottimizzando le risorse disponibili e riducendo i costi operativi.

Le smart road si configurano come una risposta concreta alle sfide emergenti della mobilità del futuro. L’integrazione di tecnologie avanzate, come sensori, sistemi di monitoraggio in tempo reale e infrastrutture intelligenti, è un passo fondamentale verso un ecosistema urbano più intelligente. In questo contesto, eXaV si propone come partner strategico, offrendo soluzioni avanzate di ingegneria per l’industria automobilistica.

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