domenica, Luglio 21, 2024

DIGITAL TWIN PER LE INFRASTRUTTURE STRADALI

di Alessandro Finicelli (Transportation & Logistics Account Manager, Esri Italia)

Smart Road, monitoraggio ponti, viadotti, gallerie con uno sguardo alla sostenibilità e alle reti di ricarica.

In occasione della Conferenza ESRI Italia 2022 ci si è chiesto quale sia lo stato di attuazione dei grandi progetti per la gestione del Digital Twin sulle strade e autostrade in Europa, con un focus sulle Smart Road (vedi decreto 28 febbraio 2018 n. 70) nonché le reti di ricarica elettrica.

E’ emerso che l’approccio corretto è quello che permette di misurare il mondo e ricavarne dati riguardo le attività, di visualizzare questi dati su una mappa, di analizzarli e creare dei modelli per capirli e fare delle analisi predittive per pianificare degli interventi o intraprendere delle azioni appropriate. Ad esempio pianificare delle azioni più sostenibili sulle nostre strade, come la gestione e il monitoraggio del traffico, le funzioni a supporto delle pattuglie di polizia, per l’assistenza ai guidatori, per la manutenzione del verde e molto altro ancora.

Le nuove tecnologie sono cruciali per il continuo miglioramento della gestione dell’infrastruttura, riducendone i costi e aumentandone la produttività. Ma questa trasformazione digitale è possibile solo grazie allo sforzo di squadre diverse che lavorano insieme.

Di questo si è discusso alla tavola rotonda a cui hanno partecipato il Professor Salvatore Cafiso dell’Università di Catania, Carlo Costa di Autostrada del Brennero, Sabato Fusco di Concessioni Autostradali Venete, Giuseppe Colombo di Milano Serravalle e Milano Tangenziali, Roberto Arditi del Gruppo Sina, Gianluca Cossale di Piarc Italia.

Autostrada del Brennero ha da sempre una vocazione indirizzata all’innovazione. La ricerca, quindi transizione ecologica, digitalizzazione e processi di modifica del normale paradigma della mobilità sono nel DNA di questa azienda già da molti anni. Essa partecipa in maniera attiva anche all’interno di importanti progetti europei.

Anche Concessioni Autostradali Venete, società giovane, nata nel 2008, gestisce un tratto di traffico ad elevato contenuto di tecnologia. Attualmente è fortemente impegnata in programmi di implementazione tecnologica e la digitalizzazione delle infrastrutture è uno dei suoi principali obiettivi.

La Milano Serravalle e Milano Tangenziali, facenti parte del gruppo FNM, sono state oggetto di digitalizzazione con un sistema GIS sul quale sono state posizionate una serie di informazioni che riguardano le acquisizione delle aree, le caratteristiche patrimoniali della tratta, le infrastrutture oggetto di monitoraggio, incluso il monitoraggio ambientale. Il passaggio successivo è farlo diventare un sistema che gestisca i dati in tempo reale, tramite un sistema di monitoraggio dinamico, attraverso modelli digital twin per localizzare e caricare digitalmente queste informazioni. Il gruppo considera di grande importanza il tema della transizione energetica verso fonti rinnovabili, come l’adozione di stazioni di ricarica per auto elettriche nelle stazioni di servizio.

Per il Gruppo Sina, società del Gruppo ASTM, l’innovazione è sempre stata la loro ambizione. Quanto ai gemelli digitali, Sina ha particolarmente a cuore la gestione efficiente delle infrastrutture così come il network management. Il gruppo ha sviluppato una pluralità di gemelli digitali in relazione a diversi obiettivi e fenomeni di interesse che si vuole di volta in volta mappare: dal catasto alla sicurezza, dall’ambiente alla progettazione tramite BIM. Questa è un’attività sviluppata negli anni, che ha consegnato a SINA una base dati formidabile che adesso vogliono perfezionare e mettere in sinergia per quanto utile.

Piarc, Associazione Mondiale per la Strada costituita all’inizio del 1900, è una realtà molto grande distribuita su 200 paesi, il cui scopo è la collaborazione internazionale per la condivisione di temi scientifici e tecnici nell’ambito delle infrastrutture stradali legate ai trasporti e alla mobilità. Recentemente ha istituito un nuovo gruppo di lavoro dedicato alla segnaletica per le strade digitali.

Gli obiettivi funzionali dell’infrastruttura non sono cambiati rispetto al passato, ma oggi abbiamo nuovi protagonisti e ne avremo sempre di più: i veicoli a guida autonoma con le tecnologie che questi veicoli portano sulla strada e con le opportunità che questi veicoli danno per acquisire dati e informazioni. Su questo importante tema è intervenuto il Professor Salvatore Cafiso dell’Università di Catania: “Credo che l’evoluzione del Digital Twin andrà in questo senso, cioè darà la possibilità  di poter monitorare in tempo reale lo stato funzionale e fisico dell’infrastruttura e di poter utilizzare le informazioni che ne derivano per migliorarne la gestione, la manutenzione e il funzionamento. Se le tecnologie sono attualmente disponibili e le applicazioni ne hanno dimostrato le potenzialità, i progetti pilota richiedono ora un ulteriore passo in avanti di investimenti”.

Partendo da questo spunto si è chiesto a chi sul campo lavora e si pone quotidianamente il tema della qualità del servizio, quali sono i progetti che attualmente hanno in atto e quali sono le opportunità che si possono presentare nel breve termine (2-3 anni) o nel medio (5-10 anni). Cosa stanno facendo e cosa vorrebbero fare?

Carlo Costa di Autostrada del Brennero è convinto che “la vera digitalizzazione sarà fare in modo che le macchine parlino con le macchine e l’infrastruttura acquisisca e dia informazioni.  Il modello deve essere una piattaforma che consenta di gestire il miglior modo di spostamento. La modifica delle nostre abitudini porterà a non avere la necessità di realizzare delle nuove strade (o in maniera assolutamente minore) ma ad utilizzare meglio quelle che già ci sono, scambiando le informazioni. Questo è un processo che va accelerato”.

Dello stesso avviso anche Sabato Fusco di Concessioni Autostradali Venete “anche noi pensiamo che va cambiato assolutamente il paradigma di trasporto che abbiamo oggi: bisogna cominciare a parlare più che di trasporto privato, di trasporto pubblico individuale piuttosto che di trasporto pubblico collettivo. Sicuramente dovremo razionalizzare le risorse. La digitalizzazione e la tecnologia ci aiuteranno ad utilizzare meglio la capacità delle strade che oggi abbiamo a disposizione. La possibilità di raccogliere dati oggi è veramente infinita, lo scopo è far diventare queste informazioni utili sia all’utente della strada che all’operatore e cercare di utilizzare tutti questi dati.”

Gli altri temi fondamentali di cui si è parlato in questa tavola rotonda sono la sostenibilità ambientale del trasporto su gomma e la sicurezza stradale.

Per il raggiungimento degli obiettivi di contenimento delle emissioni di CO2, Italia e UE hanno adottato un piano di sviluppo della mobilità a idrogeno. Le previsioni vedono una crescita rilevante dei veicoli circolanti a partire dal quinquennio 2025-2030.

Giuseppe Colombo della Milano Serravalle e Milano Tangenziali ha dichiarato che sulla Milano Serravalle esiste un progetto di 5 distributori di idrogeno: l’idea è costruire un’offerta tale che crei la possibilità per la logistica, che serve la tratta che va dal porto di Genova ai centri intermodali dell’hinterland milanese o della provincia di Alessandria, di far fare anche a questi utenti una transizione ecologica e quindi investire in mezzi che funzionino a fuel cell, idrogeno. Inoltre, ha aggiunto Colombo, “FNM ha adottato come ambito di sviluppo strategico un percorso di transizione energetica che prevede la graduale introduzione dell’idrogeno come combustibile alternativo a quelli fossili. Il progetto si chiama H2iseo e prevede l’idrogenizzazione di una linea ferroviaria in Val Camonica, l’acquisizione dei treni e bus, un impianto di produzione e un impianto di distribuzione”.

Per quanto riguarda la sicurezza stradale, il gruppo ASTM ha lanciato un piano di transizione ecologica che andrà ad impattare su tutta l’infrastruttura gestita in Italia e che vuole essere in linea con gli obiettivi internazionali. Le aree di intervento per la digitalizzazione riguardano la sicurezza, la riduzione della congestione, la resilienza e la stabilità dell’infrastruttura. La sicurezza stradale è sempre stata tra le priorità del gruppo: “Noi lo facciamo tramite un digital twin che si chiama ADAM. In questo ambito raccogliamo i dati di incidentalità e traffico, le caratteristiche della rete (geometria e impianti) e questi vanno poi anche su piattaforma GIS. Con questi dati è possibile inoltre fare delle elaborazioni numeriche e statistiche per ricavarne delle informazioni, ad esempio quali sono le tratte con la più alta incidentalità”, dichiara Roberto Arditi.

La strada si sta trasformando digitalmente non solo nel modo in cui la rappresentiamo (gemello digitale) ma anche in quello che realmente è. Nei prossimi anni, la presenza di veicoli a guida autonoma richiederà all’infrastruttura delle caratteristiche e delle specificità che vanno valutate in maniera diversa da come tradizionalmente si è fatto. Su questo PIARC ha aperto dei tavoli molto ampi. Un gruppo di lavoro, dedicato alla segnaletica smart in merito alle tematiche della segnaletica stradale per le strade digitali per le auto a guida autonoma, ha messo in evidenza quelli che sono gli ostacoli da recepire per gli adempimenti dal punto di vista normativo della rete infrastrutturale. Le 3 principali criticità sono: 1) l’armonizzazione internazionale della segnaletica stradale (dal punto di vista dell’unità di misura, della forma, colore, lingua); 2) la difficoltà da parte dei Sistemi TSR a leggere Segnali Dinamici, Segnali a Messaggio Variabile, Segnali di Limiti di Velocità Variabili, Segnali di gestione uso corsie  3) la segnaletica orizzontale si dimostra non essere un sistema sufficientemente robusto (da solo) per garantire la circolazione dei veicoli autonomi in sicurezza.  Gianluca Cossale sostiene che “L’obiettivo del progetto è orientare le scelte future mirando all’efficienza ed alla sostenibilità degli investimenti”.

Per concludere, l’infrastruttura stradale di trasporto ha le sue peculiarità perché ha una complessità di funzioni: sicuramente quello della mobilità, della sicurezza e della sostenibilità ambientale. Gli obiettivi sono sempre gli stessi, ma oggi il digitale ci consente di poterli affrontare, risolvere e ottimizzarli in modo più efficiente utilizzando le nuove tecnologie.

In questa tavola rotonda siamo riusciti a dare uno scenario: sono tantissimi gli argomenti  e molte le implicazioni istituzionali che dovrebbero entrare in gioco per facilitare questo processo di transizione. La tecnologia è importante in questo processo, ma fondamentali sono le idee e come queste possano diventare progetti che devono essere finanziati.

 

I relatori:

Salvatore Cafiso, Università di Catania – Professore ordinario di Strade, Ferrovie e Aeroporti (ICAR/04), presso il Dipartimento di ingegneria Civile e Architettura dell’Università di Catania. Docente di progetto di “Infrastrutture Stradali” e “Pavement Engineering” nel corso di laurea Magistrale in Ingegneria Civile delle Acque e dei Trasporti. Ha ricoperto il ruolo di responsabile scientifico del laboratorio di Infrastrutture Stradali, Coordinatore del dottorato in ingegneria delle infrastrutture e dei trasporti, delegato di Ateneo nel gruppo di lavoro tematico permanente Regione Siciliana “Smart Cities & Communities”. Membro di Gruppi di ricerca internazionali e di comitati editoriali di riviste internazionali. Autore di oltre 200 pubblicazioni su riveste e atti di convegni internazionali, responsabile scientifico di numerosi progetti di Ricerca. È responsabile scientifico dello Spin-off dell’Università di Catania, “Infrastructure & Transport Engineering Research – ITER”.

Carlo Costa, Autostrada del Brennero – Si è laureato in Ingegneria Civile e dei Trasporti presso l’Università di Bologna nel 1991. Ha iniziato la sua carriera presso l’Autostrada del Brennero nel 1991 come direttore dei lavoratori, diventando poi coordinatore della sicurezza nel 1995. Nel 2004 è stato nominato Vice Direttore Tecnico e dal 2007 è Direttore Tecnico Generale dell’Autostrada del Brennero. Ha una significativa esperienza nella costruzione, riabilitazione e gestione di opere civili e stradali, viadotti, gallerie e impianti tecnologici ed è stato progettista di oltre 700 opere e direttore dei lavori in più di 490 progetti. Dal 2001 è responsabile all’interno dell’Azienda di circa 20 Progetti cofinanziati dalla Commissione Europea.

Sabato Fusco, Concessioni Autostradali Venete – Ingegnere, Direttore Tecnico. Attività della Direzione Tecnica: manutenzioni ordinarie e straordinarie dell’intero asset autostradale, impianti e sistemi informativi. Responsabile della predisposizione e dell’attuazione del piano degli investimenti previsti nel Piano Finanziario allegato alla convenzione con il concedente Ministero delle Infrastrutture e Trasporti. Responsabile dei rapporti con il Concedente in relazione agli aspetti tecnici del patto concessorio.

Giuseppe Colombo, Serravalle/Milano Tangenziali – Ingegnere, Direttore della Direzione Tecnica con responsabilità sia sui nuovi investimenti della Società per il potenziamento/miglioramento della rete autostradale in concessione, sia sulle manutenzioni programmate relative alle opere civili ed a quelle impiantistiche. Responsabile Unico del Procedimento per tutti gli appalti della direzione per le fasi di progettazione, gara di appalto, realizzazione. Procuratore della società con delega di rappresentanza di fronte al Concedente, ad Enti Pubblici e privati per la risoluzione di qualsiasi problema tecnico legato alla realizzazione di nuove opere od alla manutenzione della rete esistente, nonché per la stipula di convenzioni o concessioni per l’utilizzo di beni od opere appartenenti ad enti terzi.

Gianluca Cossale, PIARC Italia/ANAS SpA – Gianluca Cossale è Dottore Ingegnere Civile con specializzazione in Progettazione e realizzazione di progetti stradali. Dopo il dottorato in Road Engineering, ha trascorso alcuni anni come Consulente Internazionale su Major Road E Progetti di consulenza in USA, Regno Unito, Medio Oriente. Dal 2014 è Tender Responsabile di Dipartimento presso la Divisione Internazionale di ANAS (alias Italian Agenzia autostradale). È entrato a far parte della PIARC per la prima volta nel 2015.

Roberto Arditi, SINA SpA ASTM Group – Ingegnere, Direttore Sicurezza stradale SINA e  Project Manager della EU EIP per la European ITS Platform,  il programma comune delle Autorità e degli operatori della rete stradale transeuropea, un programma che mira ad una mobilità intelligente ed efficiente, promuovendo implementazioni tecnologiche su larga scala nei Corridoi transeuropei.

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