Smart Road e Intelligent Transport System per infrastrutture stradali più sicure e intelligenti

Gli Intelligent Transport System (ITS) rappresentano una serie di strumenti particolarmente rilevanti nel settore della mobilità, offrendo nuovi approcci avanzati per migliorare l’efficienza, la sicurezza e la sostenibilità dei trasporti. La rapida espansione delle aree metropolitane, unita all’introduzione di nuovi servizi, ha infatti aumentato la complessità di gestione delle risorse e dei veicoli, richiedendo strumenti più avanzati per ottimizzare la sicurezza e il flusso del traffico. Negli ultimi anni, gli Intelligent Transport System (ITS) si sono dunque affermati come un range di strumenti importanti nel campo della mobilità, grazie all’integrazione di tecnologie avanzate come sensori IoT e sistemi di comunicazione che permettono di coordinare il traffico, monitorare le infrastrutture e ridurre le criticità legate agli incidenti.

Secondo una ricerca del 2024 di Berg Insight, il mercato degli ITS conoscerà una forte crescita nei prossimi anni, con il valore di mercato per gli ITS utilizzati nel trasporto pubblico in Europa che passerà da 2,15 miliardi di euro nel 2022 a 2,92 miliardi nel 2027, con un tasso di crescita annuo composto del +6,3%. Una rapida diffusione che dipenderà anche dall’interoperabilità delle tecnologie, come dimostra lo standard ITxPT (Information Technology for Public Transport), che promuove l’uso condiviso e la comunicazione tra diverse componenti del trasporto pubblico, favorendo una rete di sistemi aperti, modulari e compatibili.

L’adozione degli ITS è stata dunque ulteriormente accelerata dalla necessità di digitalizzare le infrastrutture e affrontare sfide complesse, come l’ottimizzazione del traffico e della sicurezza nei grandi centri urbani le cui strade sono sempre più congestionate. Uno degli sviluppi più promettenti in questo ambito è rappresentato proprio dall’integrazione degli ITS all’interno delle Smart Road, strade intelligenti dotate di tecnologie integrate per la gestione del traffico, la sicurezza e l’interazione con i veicoli. Grazie all’uso di sensori, reti wireless, fast data e intelligenza artificiale, le infrastrutture stradali diventano proattive, permettendo di acquisire ed elaborare i dati real time per gestire i flussi di traffico in modo più efficiente, monitorare lo stato di salute delle infrastrutture, ottimizzare il trasporto pubblico e sviluppare soluzioni più sostenibili e sicure per la mobilità.

Gli Intelligent Transport System (ITS) rappresentano un insieme di tecnologie progettate per migliorare l’efficienza e la sicurezza dei trasporti. Grazie all’utilizzo di sensori intelligenti, piattaforme di comunicazione che connettono veicoli e infrastrutture in tempo reale e algoritmi avanzati per l’analisi dei dati, gli ITS consentono di monitorare il traffico, ottimizzare i flussi veicolari e garantire sostenibilità e sicurezza.

Una delle principali funzionalità degli ITS è la capacità di monitorare in tempo reale lo stato del traffico attraverso l’impiego di sensori IoT, telecamere e sistemi di comunicazione, che forniscono una visione completa e costantemente aggiornata della situazione stradale. Questo permette di intervenire tempestivamente in caso di congestioni o incidenti, migliorando la qualità degli spostamenti per tutti gli utenti. Inoltre, la gestione dei flussi veicolari può avvenire grazie a semafori intelligenti, sistemi di controllo del traffico adattivi e segnaletica dinamica, strumenti fondamentali per ottimizzare la circolazione e ridurre i tempi di percorrenza.

Gli ITS favoriscono anche la mobilità sostenibile, attraverso lo sviluppo di infrastrutture per la ricarica dei veicoli elettrici, la promozione di sistemi di car sharing e l’introduzione di incentivi per la mobilità condivisa. Queste tecnologie mirano a ridurre l’impatto ambientale del settore dei trasporti, promuovendo una transizione verso modalità di spostamento più ecologiche.

Un altro obiettivo chiave degli ITS è assicurare la sicurezza stradale, identificando in anticipo eventuali criticità e prevedendo interventi mirati per prevenire problemi strutturali o situazioni di rischio. Tecnologie come l’IoT monitoring consentono un monitoraggio continuo delle infrastrutture stradali, fornendo dati essenziali per la pianificazione di interventi di manutenzione e migliorando così l’affidabilità delle reti viarie. Questo approccio non solo aumenta la sicurezza per tutti gli utenti, ma consente anche una gestione più efficiente delle risorse, garantendo un utilizzo ottimale dei fondi destinati alla manutenzione e all’innovazione delle infrastrutture.

A livello europeo, la Direttiva 2010/40/EU, aggiornata nella nuova Direttiva ITS, ha posto le basi per un quadro armonizzato nello sviluppo degli Intelligent Transport System. Negli anni, la direttiva è stata aggiornata e ampliata per rispondere alle crescenti esigenze della mobilità digitale e connessa: la nuova Direttiva ITS del 2023 conferma e riorganizza i quattro settori prioritari in cui gli ITS devono operare, evidenziando le aree chiave per il futuro dei trasporti intelligenti:

• Settore prioritario I: servizi ITS per la mobilità multimodale, la navigazione avanzata e le informazioni sul traffico con l’obiettivo di favorire sistemi di trasporto integrati.
• Settore prioritario II: gestione avanzata del traffico e della logistica, con un focus su interoperabilità, continuità dei servizi e multimodalità.
• Settore prioritario III: tecnologie per la sicurezza stradale, come il sistema eCall, parcheggi sicuri per mezzi pesanti e strumenti per utenti vulnerabili.
• Settore prioritario IV: mobilità cooperativa e automatizzata, basata sui sistemi C-ITS (Cooperative Intelligent Transport System) per supportare i veicoli autonomi, la gestione del traffico e l’interoperabilità delle infrastrutture.

In Italia il quadro normativo legato agli Intelligent Transport System e alle Smart Road è delineato da tre decreti:

• Il Decreto n. 70 del 28 Febbraio 2018 che ha stabilito i primi standard per lo sviluppo delle Smart Road nel nostro Paese, fissando le linee guida per la sperimentazione dei veicoli autonomi.
• Il Decreto Sperimentazione Italia (n. 76/2020) che mira a favorire la sperimentazione di progetti innovativi in ambiti tecnologici poco normati, incluso quello delle Smart Road.
• Il Decreto n. 493 del 3 Dicembre 2021 che ha ampliato il quadro normativo introducendo linee guida per la valutazione del rischio e la sicurezza di ponti, viadotti e altre opere, rafforzando il monitoraggio delle infrastrutture strategiche per una mobilità sicura e connessa.

L’integrazione degli ITS all’interno delle Smart Road rappresenta un passo cruciale verso una mobilità intelligente e sostenibile, in grado di soddisfare le crescenti esigenze in termini di efficienza e sicurezza. Le tecnologie ITS forniscono capacità di elaborazione e analisi che consentono alle Smart Road di adattarsi dinamicamente alle diverse condizioni, riducendo i rischi e garantendo interventi tempestivi in situazioni di emergenza.

Grazie ai sensori IoT installati lungo le strade, è possibile raccogliere e utilizzare una vasta gamma di dati in modo efficace. Questi dati permettono, ad esempio, di regolare i segnali semaforici in base ai volumi di traffico, monitorare in tempo reale le condizioni meteorologiche e lo stato delle infrastrutture e fornire informazioni utili per decisioni rapide in caso di pericolo. I sistemi di comunicazione V2X (Vehicle-to-everything) che integrano diversi tipi di comunicazione, tra cui quella V2V (veicolo-veicolo) e quella V2I (veicolo-infrastruttura), permettono inoltre una mobilità connessa, garantendo uno scambio di dati in tempo reale tra veicoli e infrastrutture. Le piattaforme di elaborazione dei dati permettono poi di analizzare rapidamente le informazioni raccolte, supportando decisioni efficaci.

Queste tecnologie trovano applicazione in numerosi ambiti. Il monitoraggio strutturale continuo, ad esempio, garantisce la sicurezza prevenendo cedimenti o crolli, mentre il controllo del peso dei veicoli aiuta a proteggere le infrastrutture stradali dalle sollecitazioni dei carichi pesanti.

Tra le problematiche ricorrenti legate alla sicurezza delle infrastrutture vi è quella legata alla necessità di operare in modo tempestivo in caso di potenziali rischi che potrebbero danneggiare la reti stradali e causare gravi incidenti. I sistemi di Structural Health Monitoring (SHM) dotati di sensori IoT, garantiscono un monitoraggio costante dello stato di salute delle infrastrutture: sono infatti in grado di rilevare eventuali cambiamenti nelle condizioni della struttura, come crepe o cedimenti, e inviare allarmi in tempo reale, consentendo di intervenire tempestivamente. A supporto dei sistemi di Structural Health Monitoring (SHM), interviene il Building Information Modeling (BIM), una tecnologia chiave per gestire le informazioni relative alle infrastrutture. Grazie alla possibilità di integrare i dati provenienti dai sensori IoT all’interno di modelli tridimensionali dettagliati, il BIM consente una rappresentazione digitale avanzata delle infrastrutture, facilitando il monitoraggio e la pianificazione di interventi manutentivi in maniera più efficiente.

La tecnologia Weigh-in-Motion (WIM) consente invece il monitoraggio dinamico del peso dei camion in modo da intervenire con una manutenzione preventiva per evitare criticità legate al deterioramento di ponti e viadotti.

L’aumento, inoltre, della frequenza e dell’intensità degli eventi climatici estremi rende imprescindibile migliorare la gestione dei rischi ambientali e la sicurezza delle infrastrutture, prevenendo potenziali situazioni di rischio. In tale contesto, le piattaforme di Environmental Monitoring e le mappe GIS si rivelano strumenti fondamentali per raccogliere e analizzare dati ambientali, rilevare fonti di inquinamento, monitorare i cambiamenti climatici e prevenire disastri naturali, individuando per esempio le aree potenzialmente esposte a rischio di frane o di alluvioni.

La digitalizzazione della mobilità non si limita alla sicurezza, ma abbraccia aspetti cruciali come l’efficienza operativa e l’ottimizzazione delle risorse. In particolare, l’uso di piattaforme dati e soluzioni connesse consente di raccogliere e analizzare enormi quantità di informazioni in tempo reale, favorendo una gestione dinamica e predittiva delle infrastrutture e dei flussi di traffico. Questi strumenti non solo migliorano la fluidità della circolazione e l’accessibilità dei trasporti pubblici, ma trovano applicazione anche in contesti ad alta innovazione come il motorsport, dimostrando la versatilità e il potenziale trasformativo delle tecnologie digitali applicate anche a differenti settori della mobilità.

L’introduzione del sistema Free Flow per il pedaggio senza caselli rappresenta una delle tecnologie più rilevanti nel settore dei trasporti, non solo in termini di efficienza e sostenibilità, ma anche per la sicurezza stradale. Grazie all’utilizzo di telecamere e sensori, il sistema permette ai veicoli di attraversare le barriere di pedaggio senza necessità di fermarsi, eliminando così i rischi legati alle frenate improvvise e riducendo le congestioni che si creano in prossimità dei caselli fisici. Vengono inoltre limitate le emissioni inquinanti legate alle soste obbligate e si riducono notevolmente i costi, spesso ingenti, di realizzazione e manutenzione dei caselli.

Per chi utilizza i mezzi pubblici, è fondamentale avere accesso a strumenti che semplifichino la pianificazione degli spostamenti e migliorino l’esperienza complessiva di viaggio. Lo sviluppo di app mobili per il trasporto pubblico consente di integrare diverse funzionalità che rispondono a queste esigenze, ottimizzando il servizio in maniera significativa.

Le app per il trasporto pubblico locale permettono di sfruttare i dati in tempo reale forniti da infrastrutture connesse per offrire agli utenti aggiornamenti puntuali su orari, ritardi e percorsi alternativi, supportando anche funzionalità come l’acquisto e la gestione dei biglietti elettronici.

La crescente quantità di dati generata nel settore della mobilità intelligente impone l’utilizzo di piattaforme avanzate per la raccolta, l’elaborazione e l’analisi in tempo reale. Tecnologie come i sensori IoT e i dispositivi ITS producono flussi di fast data che richiedono architetture tecnologiche performanti per trasformarli in informazioni strategiche.

Le real time data platform, basate su architetture a microservizi scalabili e resilienti, rappresentano strumenti fondamentali in questo ambito. Progettate per gestire ed elaborare grandi volumi di dati a velocità elevate, queste piattaforme garantiscono prestazioni affidabili e minimizzano i rischi di data loss.

Nelle Smart Road, ad esempio, integrano dati da sensori stradali e dispositivi ITS per offrire una visione aggiornata dello stato delle infrastrutture e del traffico: in questo modo diventa possibile monitorare i flussi veicolari in tempo reale, identificare rapidamente punti di congestione e proporre percorsi alternativi per migliorare la fluidità del traffico, mentre, in ambiti più specialistici come quello del motorsport, consentono l’elaborazione simultanea di dati video, audio e telemetrici garantendo analisi rapide e affidabili per ottimizzare le prestazioni operative.