Una smart road completata secondo i requisiti finiti è un’infrastruttura indispensabile per gli autonomous vehicles, specialmente per le auto a guida autonoma di livello 5, vetture capaci di spostarsi senza conducente. Già oggi alcune auto come la Tesla Model 3 possono viaggiare per lunghi tratti in maniera indipendente; tuttavia, i principali limiti a un ulteriore sviluppo provengono dalle strade.
Quelle attuali non hanno ancora raggiunto gli standard massimi; perciò, bisogna convertirle in smart road e renderle idonee alla mobilità smart del futuro. In Italia la sperimentazione delle driverless car è iniziata nel 2018 attraverso il cosiddetto Decreto Smart Road, con il quale il Ministero delle Infrastrutture e della Mobilità sostenibili può autorizzare progetti per le auto a guida autonoma e le strade intelligenti.
Le smart road richiedono una completa digitalizzazione delle arterie stradali urbane, extraurbane e autostradali, per sfruttare appieno le potenzialità delle nuove reti ultraveloci 5G. Inoltre, devono comunicare con tutti i veicoli in transito in modo ottimale, ad esempio fornendo informazioni in tempo reale sul traffico, le condizioni meteo ed eventuali incidenti o lavori in corso.
Allo stesso modo le smart road devono gestire tutti i servizi annessi alle strade, come le piazzole per la ricarica delle auto elettriche e le officine meccaniche, amministrando anche tutti gli imprevisti che possono capitare in strada. Per raggiungere questo risultato servono tecnologie avanzate in termini di connettività, intelligenza artificiale e utilizzo dei Big Data per migliorare i processi e automatizzarli.
3.000 km di strade che in Italia diventeranno intelligenti
Il Decreto del MIT è stato successivamente aggiornato nel settembre 2020, inserendo anche i veicoli autonomi (ad esempio senza volante né pedaliera) la cui tecnologia può essere valorizzata da queste infrastrutture. Un miliardo di euro per i prossimi anni gli investimenti di Anas, per digitalizzare 3.000 km di strade che diventerebbero così connesse ed intelligenti: a cui poi si aggiunge l’intervento del PNRR sulle autostrade A24 ed A25, in un quadro complessivo per renderle più sicure ed efficienti. La prima fase degli interventi previsti dal Decreto del 2018 si dovrebbe concludere entro il 2024, concentrandosi sulle “infrastrutture italiane appartenenti alla rete europea TEN-T, Trans European Network – Transport, e su tutta la rete autostradale e statale. Progressivamente, i servizi saranno estesi a tutta la rete del Sistema nazionale integrato dei trasporti”. Entro poi il 2030, recita il Decreto, “saranno attivati ulteriori servizi: deviazione dei flussi, intervento sulle velocità medie per evitare congestioni, suggerimento di traiettorie, gestione dinamica degli accessi, dei parcheggi e del rifornimento, anche elettrico”. Il tutto sfruttando tecnologie come i big data, l’intelligenza artificiale che sta facendo passi da gigante, il 5G, la Blockchain, l’Internet delle Cose, il Rilevamento Acustico e Termico Distribuito (DAS e DTS, utili ad esempio per rilevare gli incidenti) e via dicendo, per gestire la mole delle informazioni, effettuare monitoraggi in tempo reale e restituire, sempre in tempo reale, feedback utili agli automobilisti.
Smart mobility e strade del futuro
Le smart road del futuro saranno strade connesse, efficienti e ottimizzate per la mobilità ecosostenibile, infrastrutture a basso impatto ambientale più sicure e con meno traffico. I nuovi standard di connettività vedranno uno scambio di informazioni in tempo reale tra veicoli, strutture stradali, pedoni e dispositivi, un processo garantito e monitorato attraverso apposite piattaforme digitali.
Nelle strade intelligenti l’auto potrà mandare una segnalazione automatica in caso di incidente, con l’invio immediato di un drone per monitorare la situazione e di mezzi di soccorso adeguati al tipo di evento. La piattaforma di gestione della smart road potrà anche deviare i veicoli in presenza di traffico intenso, informando i mezzi connessi sui percorsi alternativi da seguire.
Le smart road sono al centro del Piano UE CCAM (Cooperative, Connected and Automated Mobility), un progetto di sviluppo della mobilità cooperativa, connessa e automatizzata in Europa. Secondo la Commissione Europea le smart road permetteranno di migliorare la sicurezza stradale, il comfort di guida e l’efficienza nella gestione del traffico, favorendo allo stesso tempo una maggiore interoperabilità.
Alcuni progetti sono ancora più innovativi, come l’iniziativa internazionale Arena del Futuro per la trasformazione dell’Autostrada Brebemi in una smart road zero carbon. In questo caso sarà utilizzata la tecnologia Dynamic Wireless Power Transfer, con la quale è possibile ricaricare i veicoli elettrici senza soste alle colonnine, attraverso la carica a induzione dinamica priva di contatto.
I presupposti normativi
La legge che disciplina le smart road prevista dalla Legge di Bilancio 2018 dava il via libera alle smart road e alla sperimentazione su strada dei veicoli a guida automatica.
Il Decreto Smart Road (sottoparagrafo)
Stando a quanto riportato nel dispositivo di legge, entro il 2025 è previsto l’intervento sulle infrastrutture italiane appartenenti alla rete europea TEN-T (le infrastrutture di trasporto integrate previste per sostenere il mercato unico), e su tutta la rete autostradale e statale.
Progressivamente, in una fase successiva, i servizi saranno estesi a tutta la rete del sistema nazionale integrato dei trasporti, così come individuato dall’allegato al Def 2017. Mentre entro il 2030 si dispone l’attivazione di servizi come la deviazione dei flussi, l’intervento sulle velocità medie per evitare congestioni, il monitoraggio strutturale della staticità delle opere stradali (mediante appositi dispositivi), il suggerimento di traiettorie, la gestione dinamica degli accessi, dei parcheggi e del rifornimento.
Oltre alle smart road, l’altro filone del decreto prevede il via alla sperimentazione di veicoli a guida automatica su alcuni tratti di strada. Infine, viene disposta l’istruzione di un Osservatorio Smart Road presso il Mit, per monitorare l’attuazione del provvedimento.
Quando si parla di progetti di smart road inevitabilmente vengono contemplati diversi soggetti. Da una parte ci si sono le istituzioni, come il Mit, dall’altra i concessionari che hanno in gestione le infrastrutture come Anas e Autostrade per l’Italia.
I progetti di Smart Road in Italia
Sul sito dell’Osservatorio Smart Road si può vedere che l’ultima relazione risale al 2018-2019. Aprendo il documento si possono leggere i progetti più rilevanti come il C-Roads Italy.
C-Roads Italy
Finanziato con i fondi CEF della Commissione Europea vede coinvolte alcune concessionarie del Nord-est Italia (Autostrada del Brennero A22 313 km; Autovie Venete A4 19 km e A28 5 km; Autostrada CAV A57 7 km), con l’obiettivo di migliorare sia il sistema del trasporto, che la gestione del traffico, al fine di aumentare la sicurezza stradale e ridurre l’inquinamento ambientale.
Tra le peculiarità del progetto, l’aggiornamento dell’infrastruttura e l’integrazione dei servizi V2I C-ITS e delle informazioni V2V con le strategie di controllo dei veicoli.
Statale 51 di Alemagna
La tratta tra il comune di Ponte nelle Alpi e il passo Cimabanche (BL), lunga circa 80 km, può contare su 336 postazioni polifunzionali e una control room nella casa cantoniera Bigontina a Cortina d’Ampezzo.
Grazie alla tecnologia Cellular Vehicle to Everything, gli utenti saranno informati in tempo reale su tutti gli eventi critici.
Grazie al Road Weather Information System (RWIS) di Anas, vengono valutate in tempo reale le condizioni meteo e del manto stradale.
La manutenzione di quest’ultimo viene analizzata anche attraverso gli algoritmi, che consentono di valutare eventuali anomalie vibrazionali.
Autostrade A90 Grande Raccordo Anulare di Roma e A91 Autostrada Roma-Aeroporto di Fiumicino
Le autostrade A90 e A91, che hanno volumi di traffico elevati (il GRA di Roma raggiunge picchi di oltre 166.000 veicoli al giorno mentre la Roma-Fiumicino i 115.000 veicoli al giorno), diventeranno autostrade digitali, connesse e controllate. La Smart Road per le autostrade urbane A90 e A91 sarà allestita con tecnologie studiate per le particolari condizioni e geometria del tracciato, del flusso veicolare elevato, delle esigenze di monitoraggio e sicurezza.
E45-E55 Orte-Mestre
In questo caso è stata prevista la connessione Wi-Fi lungo il tracciato, con informazioni e servizi in tempo reale per i conducenti, oltre a un investimento per il ripristino degli impianti in galleria. Disposto l’SOS on board che permette la comunicazione diretta tra utente e sala operativa, tramite un’App installata sul proprio dispositivo dotata di funzionalità simili alle colonnine SOS, consentendo all’utente di non scendere dal veicolo in caso di emergenza.
Il progetto prevede un nuovo standard (Dedicated Short Range Communications – DSRC) che consente l’implementazione di servizi innovativi e interattivi di infomobilità, sicurezza e connettività, nell’ottica della gestione intelligente di tutte le infrastrutture stradali e lo sviluppo di servizi orientati al dialogo veicolo-infrastruttura e tra i veicoli stessi (V2I e V2V). Sono poi realizzate anche le Green Island, delle cabine di regia con moduli di generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili (solare/eolico o altri) ogni circa 20/30 km.
A2 Autostrada del Mediterraneo
La cosiddetta Salerno-Reggio Calabria, grazie al progetto Anas, è diventata la prima smart road italiana e una delle prime a livello europeo.
Ciò è stato possibile grazie all’installazione di moduli di connessione WiFi, sistemi di monitoraggio dei dati, Green Island per la produzione di energia rinnovabile, e sensoristica di vario genere.
Tangenziale di Catania e la A19 Autostrada Palermo-Catania
Parti di queste due importanti arterie beneficiano della sensoristica e della tecnologia necessaria per renderle smart, con la possibilità per l’automobilista di ricevere informazioni in tempo reale su traffico, meteo avverso e veicoli in avaria.
I progetti futuri: la Milano Serravalle
L’importante arteria che da Milano arriva a Serravalle Scrivia e le tre tangenziali del capoluogo lombardo (Ovest, Est, Nord), tutte gestite dalla società Milano-Serravalle, si apprestano a diventare smart nel 2026.
Il prossimo maggio partiranno i lavori che prevedono l’implementazione di telecamere, sensori e unità di calcolo che processano i dati analizzati dall’AI.
Questi interventi le trasformeranno in smart road all’avanguardia, che saranno in grado di prevenire gli incidenti e di migliorare la gestione e la manutenzione delle strade.
Le tangenziali Ovest, Est e Nord di Milano, potranno beneficiare su un complesso sistema di monitoraggio denominato ANPR -Automatic Number Plate Recognition- con sensori di nuova generazione idonei a raccogliere tutti i dati necessari a elaborare diverse tipologie di previsioni, avvalendosi di sofisticati algoritmi.
L’importanza dei finanziamenti e del Partenariato Pubblico Privato (PPP)
Quando si parla di progetti di smart road inevitabilmente vengono contemplati diversi soggetti. Da una parte ci si sono le istituzioni, come il Mit, dall’altra i concessionari che hanno in gestione le infrastrutture. Reperire i finanziamenti per questi progetti non è mai cosa immediata, perché oltre all’Europa e ai relativi progetti, sono spesso determinanti i privati. Risulta utile in tal senso lo strumento del Partenariato Pubblico Privato (PPP). Si tratta quindi di collaborazioni contrattualizzate dove pubblico e privato interagiscono per la realizzazione e la gestione di un’opera, con lo scopo di renderla fruibile al pubblico o a un soggetto terzo.E, nel caso delle infrastrutture, questo strumento risulta più che mai utile.
Il Piano dell’Anas
L’Anas, azienda del Gruppo FS Italiane che si occupa di gestire la rete di strade statali e autostrade italiane, ha predisposto il suo progetto Smart Road.
L’obiettivo è quello di dotare l’Italia di una rete stradale efficiente, in progressivo miglioramento e aperta alle nuove sfide del futuro: dall’alimentazione elettrica alla guida assistita e oltre, come nel caso dei veicoli a guida autonoma.
Il Piano Strategico di Sviluppo 2016-2031 si articola in tre fasi:
Prima fase 2016-2026: vede la predisposizione di tratte “Core”, come la Milano Cortina 2026 (alta capillarità di tecnologie e sensori);
Seconda fase 2022-2031: si concentra su raccordi autostradali, tangenziali e collegamenti intermodali;
Terza fase 2022-2031: predisposizione di nuove opere
La sensoristica e la tecnologia impiegate (sottoparagrafo)
Il progetto si basa su una complessa piattaforma digitale che si articola sulla rete stradale con il supporto di tecnologie quali IoT (Internet of Things), AI (Artificial Intelligence), Big Data e sensoristica avanzata attraverso lo sviluppo della rete di banda ultra larga nazionale.
Nello specifico, l’Anas Smart Road, prevede l’installazione di un’innovativa infrastruttura C-ITS (Cooperative-Intelligent Transport Systems), supportata da una rete in fibra ottica dedicata e tale da gestire al meglio il grosso flusso di dati.
La parte fondamentale del piano Anas è costituita dalle cosiddette Green Island, cabine di regia del sistema che permettono di controllare l’arteria stradale, il traffico e tutti i dati potenzialmente utili alla gestione dell’infrastruttura.
Molti dei moduli di connessione sono installati direttamente all’interno di pali neri posizionati ai bordi delle strade, detti anche Flying poles (pali volanti), che dispongono di sensori e moduli di connessione WiFi disponibili per i veicoli in movimento.
Gli utenti, come si può vedere nell’infografica in basso, avranno dei benefici concreti poiché, grazie alla tecnologia che consente alla vettura di comunicare con l’arteria autostradale, potranno ricevere importanti informazioni in tempo reale su traffico, incidenti, oltre a tempestive segnalazioni di veicoli in avaria fermi a bordo strada.
L’intero programma dell’Anas mira alla trasformazione digitale della rete per 6.700 km di strade entro il 2032.