Autostrade, test sulla tangenziale di Napoli riduce emissioni del 10%. E gli incidenti del 30%

Auto a guida autonoma, smart road, tecnologie per diminuire le emissioni di CO2 in autostrade e per ridurre gli incidenti sulla Tangenziale di Napoli. Movyon, società del Gruppo Autostrade per l’Italia, è il fiore all’occhiello tecnologico del gruppo, un unicum per la sua capacità di sperimentare sul campo nuove soluzioni.

Rinnovabili ha intervistato Benedetto Carambia, il responsabile ricerca e sviluppo per approfondire il ruolo della tecnologia nella riduzione dell’impatto ambientale e nell’aumento della sicurezza sulle nostre strade, con uno sguardo particolare alle smart road e alla mobilità del futuro.

“Il nostro core business è lo sviluppo di tecnologia che viene poi implementata da Autostrade per l’Italia sulla rete di 3.000 chilometri di autostrade in concessione. Tuttavia, Movyon ha anche l’obiettivo di commercializzare queste soluzioni, proponendole ad altre concessionarie in Italia, che sono più di 20, e anche a livello internazionale. Per fare questo, dobbiamo tenere il passo con i trend tecnologici globali, il che ci impone uno sguardo costante su ciò che accade fuori dall’Italia, sia da un punto di vista tecnologico che di mercato“.

Lei che attività svolge?

Il mio team di ricerca, sviluppo e innovazione, risiede proprio in Movyon e lavora in forte sinergia con l’ingegneria, il reparto commerciale e tutto il mondo operativo di Autostrade per l’Italia. Le nostre attività principali riguardano lo sviluppo di tecnologie che supportano l’operatività quotidiana di Autostrade, come i sistemi di pedaggio, la gestione del traffico e il monitoraggio delle infrastrutture, come ponti e pavimentazioni. Ma ci occupiamo anche di individuare tecnologie che possano migliorare l’operatività con un’ottica di sostenibilità. È proprio in questo ambito che si inserisce la tecnologia delle smart road.

Leggiamo spesso, ed anche noi di Rinnovabili ce ne occupiamo, di robotaxi, auto a guida autonoma di Tesla o prototipi di auto volanti cinesi. Ma per rendere questo futuro davvero smart e sicuro, servono infrastrutture intelligenti. Come si collega questo aspetto alla sostenibilità?

In effetti, per noi, il risvolto della sostenibilità è stato il motivo principale che ci ha spinti a concentrarci sull’utilità dell’introduzione di tecnologie a bordo veicolo che, in un futuro prossimo, porteranno alla guida autonoma. Il primo indicatore chiave di performance (KPI) per il Gruppo Autostrade, in quanto concessionario, è chiaramente la riduzione del rischio di incidentalità. La sicurezza degli utenti è uno dei nostri obiettivi primari. Di conseguenza, il supporto alla guida, che riduce l’errore umano, causa del 90% degli incidenti, secondo le statistiche ISTAT, ci porta un vantaggio diretto sul nostro obiettivo principale.

Per raggiungere questo traguardo, c’è sicuramente lo sviluppo tecnologico. Abbiamo iniziato un percorso, ormai da diversi anni, per rendere l’infrastruttura più intelligente, perché deve tenere il passo con l‘intelligenza che si sta manifestando a bordo dei veicoli. Oggi i veicoli sono dotati di sempre più sistemi di supporto alla guida: dal semplice “lane assist” che ti mantiene in carreggiata, all'”adaptive cruise control” che mantiene la distanza di sicurezza, fino al “freno di emergenza” in caso di arresto improvviso di un veicolo davanti. Questi sistemi già aiutano moltissimo. Ma man mano che l’intervento dell’uomo deve essere ridotto, diventa sempre più necessario che parte dell’intelligenza venga distribuita anche sull’infrastruttura.

Per quale ragione?

Perché con le velocità in gioco a livello autostradale, che sono molto più elevate rispetto a quelle urbane dei robotaxi (circa 30-40 km/h), la capacità di anticipare l’evento è cruciale. Non possiamo permetterci una frenata d’emergenza improvvisa come farebbe un robotaxi a San Francisco a un semaforo, perché in autostrada creerebbe un rischio elevatissimo per i veicoli che sopraggiungono. La visibilità degli eventi a lungo raggio, che va ben oltre la tecnologia a bordo veicolo come telecamere e LiDAR, che hanno una visibilità di qualche centinaio di metri, ma necessita di una visione molto più estesa, di centinaia di metri se non chilometri. E soprattutto, l’infrastruttura, che “vede” gli eventi molto prima che il veicolo se ne renda conto, deve essere in grado di comunicare con il veicolo stesso.

E qui entrano in gioco le tecnologie più avanzate. Quali?

Abbiamo iniziato molto tempo fa con tecnologie di telecomunicazione che, seguendo standard europei e internazionali, mettono in comunicazione l’infrastruttura con il veicolo (i cosiddetti V2X). Movyon ha sviluppato tutte le apparecchiature elettroniche di cui si è dotata anche Autostrade per l’Italia.
Oltre a questo, abbiamo cominciato ad affrontare la tematica della guida assistita, e ora siamo arrivati alla guida autonoma con i crescenti livelli di autonomia definiti dalla SAE (la Società degli Ingegneri dell’Automotive). Ci siamo concentrati sul passaggio cruciale dal Livello 2 al Livello 3 di automazione.

Con il Livello 3 cosa accade?

Il conducente umano può essere richiamato al controllo del veicolo solo quando il sistema tecnologico integrato è consapevole di non essere in grado di gestire eventuali criticità, e non quando la criticità è già in atto. Questo significa che l’utente ha il tempo di riprendere il controllo, a differenza del Livello 2 dove deve sempre tenere le mani vicine al volante ed essere pronto a intervenire. Questo cambio di paradigma è epocale, perché permette al conducente di distrarsi e richiede una complessità molto elevata a livello infrastrutturale.

Avete svolto anche una sperimentazione in autostrada?

Abbiamo lavorato con il Politecnico di Milano, utilizzando una Maserati Folgore, un veicolo completamente elettrico. Abbiamo scelto questo veicolo dando priorità a tre elementi chiave: la sicurezza, la sostenibilità visto che è 100% elettrico e il concetto di condivisione della mobilità. Ci siamo concentrati prima su un problema specifico: il posizionamento di precisione. Questi veicoli funzionano bene se sanno esattamente dove si trovano. Il GPS è noto, ma con un livello di precisione centimetrico, e Autostrade per l’Italia gestisce tantissimi ponti e soprattutto gallerie dove il segnale GPS non è garantito. Abbiamo sviluppato soluzioni tecnologiche per migliorare questa parte.

Successivamente, siamo arrivati a sviluppare servizi che potessero far emergere il vantaggio di avere una smart road e un veicolo connesso a guida autonoma che lavorano insieme. Questo sistema integrato dimostra vantaggi non solo in termini di sicurezza ma anche di sostenibilità. Un esempio è il Dynamic Speed Limit, un consiglio di velocità informato dalla situazione di traffico attuale.
Oggi, un navigatore come Waze o Google Maps ti informa su un blocco stradale o un aumento dei tempi di percorrenza in un dato istante, ma non sa quando la situazione tornerà alla normalità, perché non ha una previsione sull’evoluzione del traffico.

L’intelligenza che il Gruppo Autostrade detiene nei suoi centri di controllo del traffico, invece, permette di prevedere l’evoluzione della mobilità. Mettere questo tipo di intelligenza al servizio del veicolo a guida autonoma consente al veicolo di regolare la propria velocità in modo da non incrementare le code nel momento in cui si formano.

Il Dynamic Speed Limit è un progetto collegato alla guida autonoma?

Il Dynamic Speed Limit è il primo esempio in Italia di un servizio a vantaggio della guida connessa e autonoma che risiede a livello centrale, ovvero infrastrutturale, dove si trova la componente di intelligenza principale. Gli sviluppi sulla guida autonoma continuano a bordo del veicolo, per avvicinarsi sempre più al Livello 5 di automazione, dove non c’è nemmeno volante o freno e l’utente non interviene affatto, come succede sugli shuttle aeroportuali o sui treni. Per sostenere questo tipo di investimenti, è necessario individuare casi d’uso e servizi che, con i livelli attuali (dal 2 al 3), inizino a diffondere l’utilizzo della guida autonoma e connessa. Noi ci stiamo concentrando sull’individuare e sviluppare quelle tecnologie e quei servizi, principalmente autostradali, che possano supportare una presenza sempre maggiore di questo tipo di mobilità.

Avrebbe un ruolo anche nella sicurezza?

Abbiamo già dimostrato che il veicolo a guida autonoma è in grado di ricevere un messaggio dall’esterno e adeguare il suo moto, ma la sfida è quale messaggio dare e con quale logica. La logica è lariduzione dell’incidentalità e il miglioramento degli effetti di sostenibilità, quindi minori emissioni, evitando di incrementare le code. Il Dynamic Speed Limit è un esempio, ma ne stiamo sviluppando e implementando molti altri.

Un altro esempio è la gestione del trasporto delle merci pericolose. Abbiamo implementato una soluzione, sempre con un’intelligenza centrale che comunica con i veicoli, in questo caso camion che trasportano benzina, gas o altre merci pericolose. Oggi il gestore infrastrutturale monitora questi veicoli lungo la tratta leggendo il codice Kemler, la targa arancione sul retro del camion. Noi, in collaborazione con un nostro partner che costruisce veicoli pesanti, abbiamo implementato un meccanismo per mantenere un distanziamento tra questi veicoli, per evitare che si avvicinino troppo.

Avete portato questa tecnologia su un’arteria stradale molto complessa, la Tangenziale di Napoli. Con quali risultati concreti?

Abbiamo scelto la Tangenziale di Napoli perché rappresenta un’autostrada che si inserisce nel tessuto urbano, il che la rende molto complessa. È la tratta autostradale più trafficata d’Italia in termini di volumi. Le nostre simulazioni indicano che la riduzione degli incidenti, con un servizio di Dynamic Speed Limit seguito dagli utenti della tangenziale, sarebbe di circa il 30%. L’effetto conseguente in termini di emissioni è di circa il 10%, in una fascia che va dal 5% al 15%.

La discriminante di questa fascia dipende da quanti utenti implementano la tecnologia o seguono il consiglio. Noi non modifichiamo i limiti di velocità il nostro è un “consiglio”, come un’onda verde, che può essere seguito o meno. Questo ci sta portando a riflettere su meccanismi di incentivazione. Comunque, anche con i numeri più bassi, il 5-10% di riduzione delle emissioni in un contesto urbano così trafficato ha un impatto significativo sulla popolazione.

Un ultimo aspetto che mi interessava approfondire è il progetto del “tappeto” ai caselli autostradali in grado di alimentare le strutture. A che punto siete?

Il progetto si chiama KEHV, Kinetic Energy Harvesting from Vehicles. In collaborazione con una startup italiana, 20energy, abbiamo individuato questa soluzione tecnologica che permette di recuperare energia elettrica dall’energia cinetica dei veicoli. In pratica, si sfrutta il traffico veicolare come fonte energetica aggiuntiva, il che è ovviamente un elemento importante per un gestore autostradale. Abbiamo avviato questa sperimentazione, che è ancora in corso, perché richiede ulteriori approfondimenti tecnici, dato che in un contesto autostradale ci sono molti elementi da considerare.

L’obiettivo è valutare i punti ottimali per l’installazione di una tecnologia del genere. Per funzionare, ha bisogno di un range di velocità dei veicoli tra i 10 e i 70 km/h. Questo significa che non può essere installata su un nastro in piena accelerazione, ma in punti dove il veicolo è naturalmente richiamato a decelerare, come ad esempio l’approccio a un casello autostradale o l’ingresso di un’area di servizio. In pratica, in luoghi dove il traffico è canalizzato. Stiamo portando avanti gli sviluppi tecnologici con la startup per migliorare l’applicabilità in un contesto autostradale, che è molto diverso da quello urbano, sia per le velocità in gioco che per i volumi di traffico.