8 minute read
Manutenzione invernale 4.0
ITS& smart road
MANUTENZIONE INVERNALE 4.0
Advertisement
LE TECNOLOGIE E LA MANUTENZIONE INVERNALE
I temi di innovazione che riguardano la digitalizzazione sembrano essere distanti da quelli legati alla mobilità invernale e alle sue complesse operazioni, e forse lo sono, ma lasciano presagire importanti e drastici cambiamenti: dai sensori IoT diffusi lungo le strade che inviano dati in tempo reale circa lo stato del manto stradale e della temperatura locale, o che aiutano i veicoli spargisale e spalaneve a localizzarsi meglio e riconoscere le geometrie delle strade, in continuo dialogo per operare in modo ottimale fino ad arrivare ai veicoli connessi e poi a quelli a guida semiautonoma che entrano in funzione guidati da un Centro di Controllo remoto. Questa direzione è stata indicata proprio da ANAS, che ha introdotto in Italia il concetto di “strada tecnologica”: la Smart Road. La Smart Road è l’evoluzione del concetto di strada che non è più solo una struttura fisica costituita da acciaio, cemento e asfalto ma diventa una “infrastruttura tecnologica” che interagisce con il mondo che la circonda, con i veicoli e con gli utenti che la percorrono. L’obiettivo del lavoro sviluppato dal Comitato Tecnico B.2 è stato quello di capire se le nuove tecnologie connesse alla infrastruttura stradale potessero portare vantaggi anche nella gestione della viabilità invernale e in che modo potesse integrare l’innovazione dei mezzi e delle attrezzature. In questo contesto è di grande importanza l’attività di ricerca e sviluppo portata avanti negli ultimi anni dalla Società Giletta SpA (Gruppo Bucher) con il progetto Assist, finanziato dell’ESA (European Space Agency), che è stato realizzato da un gruppo di Aziende con competenze diverse: • I.S.M.B Istituto Superiore Mario Boella, Centro di Ricerca del
Politecnico di Torino e della Compagnia di San Paolo; • Giletta SpA, Produttore di attrezzature WRM (spargisale, spazzaneve, frese, ecc.); • SAET Srl, Sviluppatore e produttore di elettronica e firmware; • Geoville, Specialista dell’earth observation; • Alpha Consult, boutique di consulenza specializzata in applicazioni spaziali e GNSS.
LA SMART ROAD DELL’ANAS
Il trasporto va ripensato come un sistema integrato e dinamico, nel quale l’informazione, la gestione e il controllo operano contemporaneamente per ottimizzare l’utilizzo delle infrastrutture e l’organizzazione della mobilità. In questo contesto, rientrano gli “Intelligent Transport Systems - ITS”, introdotti dalla Direttiva 2010/40/UE, che contiene gli standard e le specifiche per gli ITS, comuni in tutto il territorio dell’Unione Europea, stabilendo i seguenti settori prioritari: • uso ottimale dei dati relativi alle strade, al traffico e del trasporto merci; • continuità dei servizi ITS di gestione del traffico e del trasporto merci; • applicazioni ITS per la sicurezza stradale (safety) e per la sicurezza (security) del trasporto; • collegamento tra i veicoli e l’infrastruttura stradale. Nel contesto sopra descritto, ha dato un segno tangibile ANAS con il programma Smart Road, che prevede la realizzazione di un insieme di infrastrutture tecnologiche che puntano alla sostenibilità e al miglioramento della sicurezza e della fruibilità
VIABILITÀ INVERNALE
1. Un palo multifunzione su una Smart Road ANAS
delle strade seguendo il processo dinamico della Digital Transformation (DT) che realizza servizi e soluzioni moderne. Alla base del processo di DT è posta la realizzazione di opportune strutture/piattaforme abilitanti, di cui vogliono dotare le Smart Road, per la realizzazione di svariate funzioni e per l’erogazione dei servizi che rispondano alle moderne esigenze dell’utente della strada. Le Smart Road che Anas vuole sviluppare pongono il loro focus sull’utente e la sua sicurezza, attraverso la conoscenza della infrastruttura, del contesto e del tempestivo e puntuale scambio informativo. Le “Smart Road” dovranno essere strade che consentono la connettività delle persone, dei veicoli e delle infrastrutture attraverso sistemi di comunicazione dedicati. Di grande importanza il tema della Comunicazione: sulle Smart Road anche le apparecchiature presenti lungo la rete stradale sono dotate della capacità di comunicare sia direttamente agli utenti o ai veicoli sia al Gestore dell’infrastruttura.
ITS E MANUTENZIONE INVERNALE
Ma una “smart road”non può non utilizzare l’evoluzione tecnologica anche per migliorare e ottimizzare le attività manutentive e in particolare la gestione delle attività invernali. La strada digitalizzata è una strada che dialoga: • raccoglie informazioni da se stessa (dai sensori di traffico, dai sensori che monitorano le infrastrutture o i versanti, dalle telecamere intelligenti, dalle stazioni meteo, dai sistemi SCADA, dalla segnaletica, ecc.) e dai veicoli (posizione, velocità, allarmi, ecc.); • trasmette informazioni al Gestore (per la elaborazione e la decisione) e agli utenti (per indirizzare il traffico, migliorare la sicurezza). Ma tra gli utenti della strada ci sono anche uomini e mezzi che eseguono la manutenzione invernale che possono essere anch’essi parte virtuosa di questo circuito. La gestione efficiente ed efficace della manutenzione invernale è strettamente legata alla conoscenza di informazioni inerenti le condizioni meteo, presenti e future, alle condizioni della superficie stradale ed alle informazioni riguardanti le operazioni di manutenzione eseguite dai mezzi sul campo. Questo compito delicato implica la necessità di disporre anche di strumenti software appropriati per consentire al decisore di gestire tutte le informazioni e per facilitare l’attività di gestione della Manutenzione: in pratica un DSS (Road Winter Information System). Ma altrettanto importante è la gestione delle attrezzature. Per le attrezzature spargisale ormai si sono definiti i parametri ottimali per lo spargimento del sale e della soluzione salina (qualità dei cloruri, quantità da spargere per ottenere i massimi risultati con il minore effetto sulle infrastrutture e l’ambiente ecc). In queste procedure sono riportati i dosaggi ottimali per il sale e la soluzione in base alle condizioni reali delle strade o previsionali, le quali sono condizionate dal sito, dalla stessa strada che può avere una morfologia diversa a seconda dei settori. Ciò richiede però all’operatore una gestione intelligente dello spargitore, regolando il dosaggio, l’asimmetria, la larghezza di spargimento, la relazione solido/liquido, ecc., attuazione da fare puntualmente lungo il percorso. Analogo discorso vale per le lame sgombraneve che possono e devono essere regolate in funzione della geometria e delle caratteristiche della strada. Questo significa che il conducente dell’autocarro deve gestire spargitore e lama sgombraneve con un elevato numero di variabili di utilizzo, il tutto nel rispetto della qualità del servizio e delle regole sulla sicurezza, considerato che opera in un contesto di guida con condizioni ambientali sicuramente non ottimali (neve, nebbia, ghiaccio, traffico ecc.). A seguito di valutazioni fatte da Tecnici di una Azienda costruttrice di attrezzature, ad esempio, in una strada di montagna è stato stimato il cambio di tre parametri di spargimento/ chilometri e sei parametri di lamatura/chilometri. Partendo da queste considerazioni la Società Giletta, unitamente ad altri Partner, ha portato avanti un progetto volto alla ottimizzazione ed al miglioramento delle attivita di manutenzione invernale.
2. Il DSS Gestione Esercizio
ITS& smart road
Il progetto è diviso in due parti: la prima è l’Automatic Operating System per ottenere la gestione dell’attrezzatura senza interventi manuali per l’autista; la seconda è focalizzata sulla infrastruttura stradale che utilizza sensori e sistemi di trasmissione per creare una rete intelligente tra veicoli WRM, infrastrutture terrestri e tecnologie satellitari. Il progetto sviluppato vede nella Smart Road la naturale sede operativa, ma può operare anche al di fuori di essa. Questi servizi sono abilitati da un sistema della rilevazione della posizione in tempo reale dei veicoli con un segnale basato sulla navigazione satellitare, ad esempio GPS e Galileo, informazioni sulla geometria della strada (confini, presenza di opere d’arte ecc), condizioni meteorologiche e previsioni stradali con l’integrazione dell’earth observation, il tutto elaborato da un apposito software. Il sistema ne realizza uno di supporto ICT in grado di adattare il trattamento di manutenzione invernale in base alle informazioni sul contesto e alle condizioni stradali effettive al fine di: • ridurre il carico di lavoro per il conducente; • ridurre l’impatto ambientale e i danni alle opere (legati al sale e/o alle lame su giunti/parti di opera); • fornire assistenza alla guida all’autista; • ottimizzare i viaggi e lo spargimento (costi di fondenti e di movimentazione mezzi). In particolare, il sistema collegato alla Smart Road scarica tutte le informazioni relative alle condizioni della strada, della geometria e del contest: • temperatura della strada; • temperatura dell’aria; • stato della strada (bagnato, asciutto, ghiaccio, neve, ecc.); • il valore di attrito; • sezione stradale (in operazione salatura/già trattata/in operatività sgombero neve/già sgomberata dalla neve).
3.
Queste informazioni sono utilizzate per una corretta gestione delle attività di spargimento di sale e di sgombero neve, in funzione della temperatura, dell’umidità e della presenza di neve, ma anche della geometria e delle caratteristiche fisiche, consentendo un corretto dosaggio, ampiezza di spargimento ma anche posizione ed orientamento della lama. L’applicazione di tali parametri è affidata all’ECOSAT (OBU), dispositivo intelligente montato in cabina del veicolo, in grado di controllare tutte le attrezzature automaticamente senza l’intervento dell’autista. Inoltre i dati raccolti successivamente al trattamento sono utilizzabili per informare l’utenza che sta percorrendo o si appresta a percorrere tale tratta di strada sia attraverso i pannelli a messaggio variabile sia direttamente sugli smartphone, o sistemi di navigazione degli utenti della strada in tempo reale. La storicizzazione dei dati è anche utile per una valutazione a posteriori sui sistemi utilizzati, sul dimensionamento del servizio e/o sul modello organizzativo e, unitamente ai dati di traffico attraverso il DSS, ipotizzare possibili scenari su itinerari alternativi, consigli di guida, attività di supporto.
CONCLUSIONI
Le potenzialità che ci vengono offerte oggi dalla tecnologia sono enormi così come lo sono i benefici che possono apportare alla sicurezza della circolazione, alla ottimizzazione delle attività di manutenzione, all’ambiente ed alla sicurezza dei lavoratori. Come sempre, però, le tecnologie più innovative richiedono cambiamenti nei modelli operativi esistenti, con revisioni delle mansioni, che portano il know how ad un livello superiore, come si è verificato negli anni ottanta con la digitalizzazione delle macchine utensili delle fabbriche, con la programmazione fatta a tavolino e nei reparti il solo carico e scarico. Questo ha consentito di elevare la qualità e la sicurezza, riducendo i costi. Smart Road e ASSIST vogliono consentire ai gestori delle strade di potersi avvalere delle stesse tecnologie di cui si avvalgolo i gestori delle moderne fabbriche. n
4.
(1) Ingegnere, Responsabile Gestione Rete di ANAS SpA (2) Amministratore della Giletta SpA
