Decreto Smart road: progettazione BIM per le strade del futuro

Il 28 febbraio 2018, il MIT ha licenziato il DM con cui si autorizza la sperimentazione “smart road”, ossia la graduale trasformazione digitale di strade e autostrade, sino a giungere a un sistema capace di accogliere veicoli a guida automatica.
Il decreto ministeriale n. 70 attua la Legge di Bilancio 2018 con cui si autorizza la sperimentazione “smart road”. Nel dettaglio, essa prevede la graduale trasformazione digitale di strade e autostrade, per fornire servizi wifi per comunicare con i veicoli, sino a giungere a un sistema capace di accogliere veicoli a guida automatica di nuova generazione. Il decreto impone inoltre una modellistica in Bim. Gli investimenti previsti già per il biennio 2018-19 cubano 2 milioni di euro.

Le ricadute pratiche 
Il provvedimento prevede che una smart road, pienamente finita, possieda 12 caratteristiche funzionali. Rimandando poco più sotto per un dettaglio completo, più in generale si tratta della realizzazione di una comunicazione dati a elevato bit-rate (tramite fibra), la copertura di tutta l’infrastruttura stradale con servizi di connessione di routing verso la rete di comunicazione dati e la presenza di un sistema di hot-spot Wifi per la connettività dei device dei cittadini, dislocati almeno in tutte le aree di servizio e di parcheggio. Non solo: si punta a un sistema per rilevare il traffico e le condizioni meteo e fornire previsioni a medio-breve termine e una stima/previsione per i periodi di tempo successivi. 
Forte dei dati raccolti, il sistema offrirà contenuti per servizi avanzati di Automotive-infotainment, cioè d’informazione sul viaggio agli utenti, permettendo eventuali azioni di re-routing. 

La prospettiva finale è quella di una sperimentazione su strada di veicoli a guida automatica. Potranno chiedere l’autorizzazione a effettuare simili sperimentazioni i costruttori dei veicoli equipaggiati con le tecnologie di guida automatica, ma anche gli istituti universitari e gli enti di ricerca, pubblici e privati. Sono richiesti requisiti supplementari al “supervisore” dell'automobile (cioè il guidatore non guidatore) e anche una apposita polizza di assicurazione. 

Nuove realizzazioni 
Per infrastrutture di nuova realizzazione, gli interventi sopra descritti saranno immediatamente progettati. Più precisamente, il provvedimento «si applica a tutte le infrastrutture viarie di nuova realizzazione, ovvero oggetto di potenziamento, per le quali non è stato ancora approvato alla data di entrata in vigore del presente decreto il progetto preliminare». 
Viceversa, per l’adeguamento del resto dell’esistente, il quadro è più articolato e diviso in due fattispecie. 

Adeguamento: Smart road di tipo I 
Esse includono due fattispecie di strade: i corridoi europei Ten-T "core e comprehensive" in territorio italiano; tutta la rete autostradale di 6.751 chilometri. Entro il 2025 su queste strade devono essere realizzati nove diversi interventi di adeguamento tecnologico, sui 12 complessivamente individuati dal Mit. Tra questi, al primo posto c'è la posa di una rete a banda larga, la realizzazione di hot spot per wifi e una infrastruttura per realizzare lo Iot (Internet of things), cioè la comunicazione tra "oggetti" inanimati. 
Entro il 2030, dovranno poi essere realizzati anche gli altri tre interventi di adeguamento tecnologico, per risolvere al meglio problemi di traffico e fornire servizi mirati ad alcune categorie di utenti come autotrasportatori e utilizzatori di flotte aziendali. 

Adeguamento: Smart road di tipo II 
Si tratta della rete classificata nel primo livello Snit (Sistema nazionale integrato dei trasporti). L'intera rete classificata di primo livello conta 15.100 km totali, includendo cioè la rete autostradale già inclusa tra le "smart road di tipo I". Nella rete Snit di primo livello sono inclusi anche «ulteriori assi di accessibilità a porti, aeroporti, poli turistici e distretti industriali». Su queste vie, entro il 2025 dovranno essere realizzati solo tre interventi di adeguamento tecnologico (su 12), tra cui un sistema di hot-spot wifi almeno nelle aree di parcheggio, oltre a sistemi di rilevamento del traffico e all'archiviazione dei dati. 
Entro il 2030 dovranno essere realizzati sulla rete altri tre tipi di interventi di adeguamento tecnologico, per consentire, tra l'altro, di fornire informazioni su meteo e traffico. 

Le modalità operative 
Il Building information modeling sarà la base per la «rappresentazione cartografica» della rete da adeguare, posta la mole di dati da interconnettere, la gestione dei tempi e l’analisi dei costi. 
È il decreto stesso a chiatrire la centralità di tale supporto: il BIM è imprescindibile per configurare un contenitore di gestione dati di natura topografica, delle nuvole di punti (Point Clouds, PC), dei rilievi laser scanner per l’acquisizione intensiva di dati di raffittimento e delle mesh. Tutte le informazioni elaborate in formati non necessariamente interconnessi devono essere omogeneizzate nei contenuti e nell’architettura informatica. I dati possono essere rielaborati per la generazione del modello digitale del terreno costituito da una successione di superfici (modelli di elevazione generati per tassellazione e triangolazione). A partire da questi (e da altri) dati di base, è possibile pervenire alla ricostruzione digitale dell’asse tridimensionale della strada. In base agli allineamenti e mediante la definizione delle sezioni trasversali, la piattaforma BIM permette di generare il modello tridimensionale dell’infrastruttura, comprensivo di ulteriori elementi caratteristici: stratigrafia delle sovrastrutture e dei sottofondi, fossi e cunette, reti di drenaggio delle acque di piattaforma, impianti speciali, opere complementari, sottoservizi, ecc. In pratica operando per fasi su elementi bidimensionali si giunge alla creazione di un modello tridimensionale. Il modello 3D consente pertanto di visualizzare l’infrastruttura e la piattaforma BIM ne evidenzia le relazioni con l’ambiente circostante. 

L'investimento economico 
Come recita il decreto, tutti i costi relativi alla implementazione delle specifiche funzionali sono a carico del concessionario della infrastruttura, del concessionario di servizio o, in mancanza delle precedenti figure, dell'ente a diverso titolo gestore, e sono da considerarsi costi di investimento, riconosciuti a richiesta secondo le normative e modalità vigenti, a valere sulle relative convenzioni, concessioni o concessioni di servizi. I costi della manutenzione ricorrente e i costi di gestione direttamente connessi alla implementazione tecnologica possono essere a loro volta riconosciuti, ove ammissibili e documentati. 
Tutti gli investimenti in interventi tecnologici eseguiti in difformità alle specifiche indicate nel decreto (incluse le scadenze temporali), potranno essere riconosciute su richiesta previa adeguata e dettagliata giustificazione delle difformità e dei loro motivi. 

Le 12 Specifiche Funzionali di una smart road a 360° 
1. Presenza road-side di una rete di comunicazione dei dati ad elevato bit-rate (es.: fibra)  
2. Copertura continuativa dell’asse stradale e delle relative pertinenze con servizi di connessione per la IoT e di routing verso la rete di comunicazione dati  
3. Road-Side Unit per la comunicazione V2I, localizzati in modo tale da consentire la connessione a veicoli dotati di On-boad-unit V2X che soddisfino gli standard di settore  
4. Presenza di un sistema di hot-spot Wifi per la connettività dei device personali, dislocati almeno nelle aree di servizio e di parcheggio (ove presenti) 
5. Dotazione di un sistema di rilievo del traffico ed enforcement, nonché di rilievo delle condizioni di deflusso, articolato su un livello di maggior dettaglio per le smart road di tipo I, in conformità con quanto descritto nella Sezione A (rilievo del traffico e delle condizioni di deflusso); i sistemi di rilievo devono avere le caratteristiche minime di qualità delle misure e rispondere alle regole di qualificazione descritte sempre nella Sezione A; il sistema deve essere progettato in maniera tale da minimizzare la propria impronta ecologica ed energetica 
6. Dotazione di un sistema di archiviazione dei dati provenienti dal rilievo del traffico e delle condizioni di deflusso con funzionalità di archiviazione e storicizzazione, secondo le specifiche della Sezione A (Rilievo del traffico e delle condizioni di deflusso), nel rispetto della normativa in materia di riservatezza e protezione dei dati personali. 
7. Dotazione di un sistema modellistico per la previsione delle condizioni di deflusso a medio-breve termine, nonché per la stima/previsione per periodi di tempo successivi, in accordo con le specifiche di dettaglio della Sezione A (Rilievo del traffico e delle condizioni di deflusso) 
8. Dotazione di un sistema di monitoraggio in tempo reale delle condizioni climatiche e delle piogge, come dettagliato nella Sezione B (Monitoraggio idro/meteo); il sistema deve essere progettato in maniera tale da minimizzare la propria impronta ecologica ed energetica  
9. Capacità, sulla base dei dati di rilievo del traffico e di modelli di previsione di offrire contenuti per servizi avanzati di informazione sul viaggio agli utenti, permettendo eventuali azioni di re-routing; la trasmissione delle informazioni può avvenire utilizzando sistemi di comunicazione V2I, se permesso dagli standard e dalle dotazioni correnti, oppure tramite app web 
10. Controllo in tempo reale da una centrale del traffico dotata di programmi di ausilio alla gestione come indicato nella sezione C (Servizi avanzati ITS), che includano la capacità di applicare scenari di gestione del traffico precostituiti (e soggetti a simulazione degli effetti) selezionati e attuati dinamicamente in funzione dei dati di rilievo del traffico e di altre informazioni ricevute da fonti anche eterogenee; gli scenari possono prevedere mix di possibili misure quali ad esempio: deviazioni dei flussi, in caso di ostruzioni gravi; interventi sulle velocità medie, per evitare o risolvere congestioni (speed control); suggerimento di traiettorie e corsie (lane control); gestione dinamica di accessi (ramp metering)  
11. Capacità di fornire agli utenti della strada, soprattutto ai guidatori professionisti ed alle flotte aziendali, a richiesta, servizi di gestione dei parcheggi e del rifornimento (con particolare riferimento alla ricarica elettrica) 
12. Capacità di fornire, sulla base delle caratteristiche statiche e dinamiche delle infrastrutture, dei dati di rilievo del traffico, delle stime a medio e breve termine delle condizioni di deflusso, del sistema di monitoraggio idro/meteo e di eventuali modelli ed algoritmi specifici, servizi di tipo C-ITS secondo le specifiche di cui alla Sezione C3 (Servizi Avanzati di tipo C-ITS); in prima istanza, i servizi devono potere essere fruiti almeno da veicoli di servizio dell’ente gestore/concessionario della smart-road, nonché dai mezzi pesanti transitanti e dotati a bordo di sistemi di comunicazione V2X
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