Smart Road come processo di Digital Transformation

1          I Sistemi di Trasporto Intelligenti Cooperativi (C-ITS)

Il mondo della mobilità sta vivendo una trasformazione radicale grazie all’avvento di tecnologie avanzate che promettono di rendere il traffico più sicuro, efficiente e sostenibile. Tra queste innovazioni tecnologiche, i Sistemi di Trasporto Intelligenti Cooperativi (C-ITS) stanno emergendo come uno degli sviluppi più promettenti.

I C-ITS sono un insieme di tecnologie che permettono ai veicoli e alle infrastrutture di interagire in tempo reale, scambiando dati utili a migliorare la gestione del traffico e la sicurezza stradale. La loro particolarità risiede nell’approccio “cooperativo”, ovvero l’interazione diretta:

• V2V – Vehicle to Vehicle: tra i veicoli;
• V2I – Vehicle to Infrastructure: tra veicoli e infrastrutture stradali;
• V2P – Vehicle to Pedestrian: tra veicoli e ogni altro elemento dell’ambiente urbano, come pedoni o ciclisti.

Al centro dei C-ITS c’è la comunicazione wireless, che permette ai veicoli di scambiarsi dati su brevi distanze. Le tecnologie più utilizzate sono il Wi-Fi e le comunicazioni cellulari 5G, che offrono sia banda larga che una bassa latenza, elementi questi essenziali per garantire una comunicazione affidabile e tempestiva.

Alcuni degli elementi chiave dei Sistemi di Trasporto Intelligenti Cooperativi (C-ITS) includono:

• Sensori e attuatori: I veicoli sono equipaggiati con sensori che monitorano l’ambiente circostante e rilevano potenziali pericoli, come ostacoli o variazioni improvvise della velocità;
• Comunicazione V2V e V2I: Le tecnologie di comunicazione consentono la trasmissione di dati tra i veicoli e le infrastrutture, creando una rete collaborativa che offre informazioni su percorsi alternativi, semafori intelligenti e limiti di velocità dinamici;
• Intelligenza artificiale e analisi predittiva: Gli algoritmi di IA analizzano continuamente i dati raccolti, prevedendo situazioni critiche e offrendo suggerimenti tempestivi ai conducenti o intervenendo direttamente sui sistemi di guida assistita.

L’integrazione di queste tecnologie consente non solo di prevenire incidenti, ma anche di ottimizzare l’uso della rete stradale, riducendo le congestioni e migliorando l’efficienza complessiva dei sistemi di trasporto.

La diffusione dei C-ITS è ancora agli inizi, ma si prevede una crescita esponenziale nei prossimi anni. Molte case automobilistiche stanno già equipaggiando i loro modelli con le tecnologie necessarie per la comunicazione V2V e V2I. Inoltre, le infrastrutture stradali stanno gradualmente essendo dotate delle centraline necessarie per supportare i C-ITS.

2          Le Smart Road come processo di Digital Transformation

Come definito dal Decreto Smart Road[1], le Smart Road sono un insieme di infrastrutture stradali, piattaforme tecnologiche e servizi che puntano agli obiettivi fondamentali:

• della riduzione della incidentalità stradale;
• della interoperabilità con i veicoli di nuova generazione;
• della continuità con i servizi europei C-ITS;
• dello snellimento del traffico, della sostenibilità;
• della efficienza e della resilienza delle reti.

Esse realizzano quindi un necessario ed urgente miglioramento della rete di trasporto, in grado di renderla adeguata alle sfide antropiche e naturali tradizionali, intervenute e prevedibili.

Le Smart Road si realizzano sia attraverso un processo graduale di digital transformation della rete stradale esistente che attraverso l’applicazione degli stessi requisiti alla base della digital transformation alle nuove infrastrutture viarie progettate e realizzate in Italia secondo specifiche priorità applicative.

Il processo di digital transformation si pone l’obiettivo di avviare urgentemente la realizzazione di una rete di Smart Road estesa e connessa e si declina attraverso gli strumenti essenziali dell’innovazione, dell’integrazione e dell’inclusione di tecnologie e servizi.

Il processo di digital transformation si articola in coerenza con gli indirizzi e le azioni della strategia Connettere l’Italia[2]che rappresenta il quadro strategico e programmatico del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti e, in particolare, si declina con la valorizzazione del patrimonio infrastrutturale esistente e la realizzazione di infrastrutture utili, snelle e condivise, supportando il raggiungimento degli obiettivi della globalizzazione dei traffici, della valorizzazione del turismo e del rilancio della industria italiana.

Il processo di digital transformation verso le Smart Roads avviene altresì in piena sintonia con i processi di governo e gestione dell’innovazione del settore in atto in Europa, con particolare riferimento alla Piattaforma europea C-ITS[3] e alla iniziativa GEAR 2030[4]. Il Gruppo GEAR 2030, istituito nel 2015 dalla Commissione Europea, aveva infatti il compito di studiare il mercato e i suoi possibili sviluppi, settando gli obiettivi, le opportunità e le diverse responsabilità degli attori dell’industria. Il processo verso le Smart Road si intreccia con gli sviluppi in atto nel settore della cooperazione tra veicoli ed infrastrutture di trasporto e nello sviluppo di soluzioni di guida connessa e a crescenti livelli di automazione.

Il processo di digital transformation verso le Smart Roads pone altresì particolare attenzione al tema dei costi, perseguendo il principio della sostenibilità dei processi e delle attività e del bilanciamento tra oneri da sostenere e benefici ricavabili. Anche in tale ottica deve essere letta la scelta di promuovere soluzioni legate all’innovazione tecnologica e agli Intelligent Transportation Systems, per i quali i tassi di ritorno degli investimenti sono tra i più elevati.

Il principio di proporzionalità tra costi e benefici ottenibili ha anche ispirato la scelta di includere da subito come cogenti per il processo di digital transformation verso le smart road alcune specifiche funzionali relative a servizi più maturi, lasciando ad una implementazione più graduale e preceduta da sperimentazioni l’implementazione di servizi meno maturi, caratterizzati da una minore sperimentazione e presenza sul mercato di soluzioni.

Con riferimento alla comunicazione tra veicoli ed infrastrutture ed ai corrispondenti servizi C-ITS, le specifiche funzionali previste dal Decreto Smart Road sono aderenti agli indirizzi presi in sede europea e internazionale e, nel contribuire a risolvere anche in Europa l’impasse di prima partenza tra sistemi di bordo, già previsti in USA per il 2019, e sistemi road-side, si muove nel rispetto del processo europeo di identificazione dei servizi e di identificazione e promozione di standard tecnologici, al fine di evitare la proliferazione di soluzioni proprietarie che impedirebbe la interoperabilità dei sistemi.

3          Definizione della Smart Road ed ambito di applicazione

La trasformazione digitale verso le Smart Road vuole contribuire a creare un ecosistema tecnologico favorevole per l’interoperabilità tra infrastrutture e veicoli di nuova generazione, per l’adeguamento delle infrastrutture alle nuove richieste di mobilità dei parte viaggiatori e per la realizzazione di servizi innovativi per gli utenti della strada e per i gestori stessi, il tutto promuovendo elevati livelli di sicurezza del traffico e delle infrastrutture, anche attraverso una conoscenza continua del loro comportamento.

Una Smart Road è anche un’infrastruttura adeguata ad una dimensione internazionale della mobilità e quindi implementa piattaforme e servizi oggetto di supporto e standardizzazione a livello europeo e internazionale.

Le Smart Roads implementano concetti propri:

• Del libro bianco comunitario sui trasporti del 2011 “Tabella di marcia verso uno spazio unico europeo dei Trasporti – per una politica dei trasporti competitiva e sostenibile”;
• della Direttiva 2010/40/UE del 7 luglio 2010 per la diffusione degli ITS[5];
• della piattaforma europea C-ITS;
• del gruppo di lavoro ad alto livello GEAR 2030;
• del decreto interministeriale n. 39 del 01/02/2013 (cosiddetto decreto ITS)[6];
• del decreto del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti n. 44 del 12/02/2014 (adozione del Piano di Azione Nazionale ITS).
• Della comunicazione della Commissione al Parlamento Europe e altri del 30-11-2016 n. 766 “An European strategy on Cooperative Intelligent Transport Systems, a milestone towards cooperative, connected and automated mobility”[7].

Infine, il concetto di smart road è pensato per adattarsi ad una visione di rete. Per tale motivo, il processo di digital transformation sarà applicato gradualmente, dapprima alle infrastrutture stradali della TEN-T (Trans-European Network – Transport)[8], core e comprehensive, nonché a nuove infrastrutture o tratte infrastrutturali preesistenti di collegamento tra elementi della rete TEN-T, e progressivamente a tutte le infrastrutture identificate dal PGTL (Piano Generale dei Trasporti e della Logistica)[9] del 14 marzo 2001 come appartenenti al livello 1 dello SNIT (Sistema Nazionale Integrato dei Trasporti)[10] e comunque a tutte le tratte autostradali.

4          Specifiche funzionali delle Smart Road

Le specifiche funzionali delle Smart Road esse sono riportate, in termini generali, nel seguente elenco di Tabella 1 e ulteriormente declinate per Smart Road di tipo I e II come descritto dalla Tabella 2 riportata più oltre.

Tabella 1 – Elenco generale delle specifiche Smart Road.

Le specifiche funzionali del precedente elenco riferiscono alle Smart Road di tipo I e II in accordo con le previsioni dei commi 1[11] e 2[12] dell’articolo 6 del Decreto Smart Road e, per le infrastrutture non ricadenti nella fattispecie dei citati commi 1 e 2, con la tempistica riportata in Tabella 2.

Tabella 2 – Obblighi di applicazione delle specifiche generali Smart Road.

5          Sostenibilità energetica

I sistemi tecnologici, le piattaforme e i servizi di una Smart Road devono essere progettati e messi in esercizio in modo tale da minimizzare l’impronta energetica aggiuntiva generata dalla trasformazione digitale, valutata indipendentemente dai benefici diretti ed indiretti sui consumi e le emissioni dovuti alla ottimizzazione ed efficienza delle condizioni e modalità di deflusso.

È possibile prevedere siti di generazione di energia elettrica necessari per alimentare le tecnologie presenti lungo l’infrastruttura. Eventualmente, una Smart Road può essere, ai fini del bilancio energetico, suddivisa in tratte, ognuna di competenza di un sito, le cui funzioni possono consistere in:

• produzione di energia elettrica mediante fonti rinnovabili;
• accumulo dell’energia prodotta e/o collegamento alla rete di distribuzione nazionale e scambio energetico e/o distribuzione di energia elettrica in itinere lungo la tratta di competenza;
• fornitura di servizi locali a disposizione del gestore e/o commercializzati a terzi,
• postazioni di ricarica per veicoli elettrici;
• aree di ricarica e atterraggio/decollo droni;
• ricarica di strumenti tecnologici mobili a servizio della infrastruttura stradale;

La produzione di energia avverrà ricorrendo a fonti rinnovabili. Il mix produttivo deve minimizzare le esigenze di accumulo e di prelievo dalla rete di distribuzione nazionale, contemperando tale esigenza con la necessità di garantire la maggiore convenienza economica possibile.

Figura 1 – Green Island ANAS S.p.A. [Fonte: www.stradeanas.it].

ANAS S.p.A. prevede la realizzazione di Green Island[13] per rendere le strade sempre più sostenibili e rispettose dell’ambiente. ANAS S.p.A. prevede la realizzazione di un cuore energetico ogni 30 km circa, in apposite aree in cui verrà prodotta energia elettrica rinnovabile, fotovoltaica e/o eolica. Qui sarà possibile, magari durante un momento di sosta, ricaricare auto elettriche ed inoltre distribuire energia pulita che alimenterà tutta la rete Smart Road.

Oltre alle colonnine di ricarica per i veicoli, in ciascuna Green Island sono previste aree di ricarica e sosta per i droni che consentiranno di monitorare il traffico stradale in punti strategici per la viabilità, permettendo la pianificazione e la gestione efficiente del flusso di traffico lungo l’arteria stradale.

Bibliografia:

• https://www.car-2-car.org/about-c-its.
• MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE E DEI TRASPORTI, DECRETO 28 febbraio 2018 recante “Modalità attuative e strumenti operativi della sperimentazione su strada delle soluzioni di Smart Road e di guida connessa e automatica”.
• MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE E DELLA MIBILITÀ SOSTENIBILI, MINISTERO DELL’INTERNO, MINISTERO PER L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA E LA TRANSIZIONE DIGITALE, Decreto recante “Osservatorio tecnico di supporto per le Smart Road e per i veicoli e mezzi innovativi di trasporto su strada a guida connessa e automatica”.
• https://www.fassina.it/news-gli-adas-obbligatori-da-luglio-2024-quali-sono-e-come-funzionano/ .
• freepik.com

[1] DECRETO 28 febbraio 2018  Modalita’ attuative e strumenti operativi della sperimentazione su strada delle soluzioni di Smart Road e di guida connessa e automatica. (18A02619) (GU Serie Generale n.90 del 18-04-2018)

[2] https://www.mit.gov.it/node/5430 .

[3] https://www.its-platform.eu .

[4] https://www.europarl.europa.eu/cmsdata/141562/GEAR%202030%20Final%20Report.pdf .

[5] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/?uri=CELEX:32010L0040 .

[6] https://www.gazzettaufficiale.it/eli/id/2013/03/26/13A02463/sg .

[7] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52016DC0766 .

[8] https://transport.ec.europa.eu/transport-themes/infrastructure-and-investment/trans-european-transport-network-ten-t_en .

[9] https://www.gazzettaufficiale.it/eli/id/2001/07/16/001A6017/sg .

[10] https://www.mit.gov.it/connettere-litalia/il-nuovo-snit .

[11] Ai sensi dell’art. 2, comma 1, le specifiche  funzionali  del processo di trasformazione digitale, da soddisfare  da  parte delle Smart Road, sono individuate al paragrafo 4, Tabella 1, dell’Allegato A «Specifiche funzionali», parte integrante del presente decreto, e sono da implementare in accordo con le Sezioni da A  a C, di cui all’Allegato A medesimo.

[12] Le specifiche funzionali di cui al comma  1  si  applicano  alle Smart Road di tipo I e II  conformemente a quanto indicato nella Tabella 2 dell’Allegato A.

[13] https://www.stradeanas.it/it/sostenibilità/i-principi-della-sostenibilità/innovazione/smart-mobility .