L'evoluzione degli incroci: dalle spire induttive all'intelligenza artificiale

Data la loro natura dinamica, gli incroci sono uno tra i progetti più impegnativi da affrontare per gli urbanisti. Sono molteplici i fattori che determinano l’unicità di ogni incrocio. Il numero di strade che si intersecano La presenza di un intenso traffico pedonale e ciclistico Se l’incrocio si trova lungo le principali linee di trasporto pubblico La fluttuazione del traffico nel corso della giornata La realizzazione di un incrocio efficiente e sicuro deve prevedere un’attenta analisi e comprensione dell’area servita. Oltre a questi criteri, gli urbanisti devono anche monitorare i cambiamenti delle condizioni ed apportare miglioramenti al passo con l'evoluzione del flusso di traffico.

Il modo in cui monitoriamo e gestiamo queste fluttuazioni è cambiato nel corso degli anni. Dalla temporizzazione semaforica di base al rilevamento avanzato di veicoli, le innovazioni nella tecnologia dei trasporti hanno migliorato la sicurezza e l’efficienza degli incroci. Con il miglioramento delle prestazioni di questi sensori, migliora anche la nostra comprensione degli ambienti urbani complessi.

A che punto siamo arrivati?

Un primo esempio di miglioramento significativo degli incroci si è verificato con il passaggio dai sistemi semaforici temporizzati ai sensori di presenza, più comunemente sotto forma di spire induttive. Vengono installate spire induttive nel manto stradale per rilevare la presenza di veicoli in transito e variare la durata del verde per lasciare un ampio margine di tempo ai veicoli accodati. L'adozione del rilevamento di presenza ha ridotto notevolmente gli ingorghi durante gli orari di punta.

Le spire induttive incorporate nel manto stradale rilevano in modo efficace i veicoli, ma la loro installazione e manutenzione sono costose e invasive.

Sebbene le spire induttive abbiano dimostrato la loro utilità e siano state ampiamente adottate per il controllo degli incroci, gli svantaggi che ne derivano lasciano molto margine di miglioramento. In quanto a prestazioni, le spire induttive acquisiscono esclusivamente i dati di presenza del veicolo nelle immediate vicinanze. Il rilevamento di veicoli in avvicinamento su più corsie richiede l’installazione di più spire induttive. Inoltre, l'installazione e la manutenzione delle spire induttive richiedono costosi interventi sul manto stradale e la chiusura di corsie. La durata delle spire induttive è limitata ad una vita media di 3–7 anni.

Per ovviare alle limitazioni delle spire induttive sono state sviluppate diverse nuove tecnologie. I sensori fuori terra, comprese le telecamere a luce visibile, le termocamere e i radar offrono diversi miglioramenti. Per quanto riguarda il controllo semaforico, molti sensori fuori terra consentono di configurare liberamente le zone di rilevamento, per consentire agli operatori della viabilità di monitorare su più corsie i veicoli in avvicinamento e quelli fermi. Ciò che prima richiedeva l'installazione di molteplici spire induttive ora si può ottenere con un unico sensore fuori terra. Sul fronte della manutenzione, aver portato la tecnologia in superficie apporta grandi vantaggi. Le installazioni, le riparazioni e le tarature sono eseguibili rapidamente su un unico sensore, spesso senza la necessità di bloccare il traffico.

I sensori fuori terra rilevano veicoli, ciclisti e pedoni nelle aree configurate dall’utente. 

La termografia è una delle tecnologie di supporto al controllo semaforico preferite nel settore. La capacità di rilevare veicoli, pedoni e biciclette nel buio più completo, in condizioni atmosferiche avverse e con luci abbaglianti conferisce alle termocamere un netto vantaggio in termini di prestazioni in ambito stradale. Infatti, un recente studio condotto dal BASt (Istituto federale tedesco di ricerca sul sistema viario) ha riconosciuto la termografia come l'alternativa alle spire induttive più affidabile per la rilevazione del traffico: "Nessun'altra tecnologia di rilevamento ha dimostrato un tasso di falsi allarmi così basso e costante nel corso del test sul campo quanto la rilevazione termografica. Nella maggior parte dei casi non c'erano proprio falsi positivi."

Cosa ci riserva il futuro?

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L’incremento di prestazioni e il basso tasso di falsi allarmi dei moderni sistemi di rilevamento veicoli aprono la strada ad un significativo salto di qualità: i dispositivi intelligenti. L'introduzione dei sensori di traffico ad intelligenza artificiale offre un nuovo livello di conoscenza delle problematiche legate agli incroci e agli ambienti circostanti. L’analisi integrata nella termocamera che consente di monitorare posizione, direzione e velocità dei veicoli non solo controlla efficacemente gli incroci in tempo reale, ma raccoglie anche dati attendibili sul movimento di veicoli e pedoni per migliorare i sistemi di previsione del traffico.

Oltre ad identificare la posizione e il movimento dei veicoli, i sensori basati sull’intelligenza artificiale utilizzano anche algoritmi di classificazione avanzati per differenziare i tipi di veicoli. Distinguere un camion da un autobus di trasporto pubblico o un ciclista dal traffico veicolare consente ai sistemi di trasporto intelligenti di prioritizzare automaticamente i veicoli di emergenza, il trasporto pubblico e gli utenti della strada più vulnerabili.

I sensori basati sull’intelligenza artificiale raccolgono dati di velocità, direzione e posizione su un'ampia gamma di utenti della strada.

La maggiore comprensione di come veicoli, pedoni e ciclisti si spostano negli ambienti urbani in diversi momenti della giornata consente agli operatori della viabilità di individuare le zone di pericolo e di risolvere gli ingorghi con maggiore efficienza di quanto era possibile con le spire induttive.

La nostra infrastruttura deve evolversi al passo con i metodi di trasporto e i veicoli stessi. L'intelligenza artificiale fornirà agli urbanisti dati preziosi per plasmare il futuro dei nostri incroci e delle nostre strade.

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