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Progettazione e ottimizzazione dei servizidi spazzamento stradale mediante

l’applicazione di strumenti innovativi

Giorgio Ghiringhelli ghiringhelli@arsambiente.it, Michele Giovini –ARS ambiente Srl, Gallarate (VA)

RiassuntoLo spazio pubblico rappresenta, notoriamente, il biglietto da visita di una comunità o di un’azien-da. Dalla pulizia si deduce facilmente il grado di sviluppo e di civiltà di una città, considerandol’importanza che tale fattore riveste. Il dimensionamento del servizio di spazzamento può svolgerequindi un ruolo importante per la soddisfazione, sia delle esigenze particolari di ciascuna areacittadina, sia di quelle comunemente avvertite dall’intera popolazione di uno stesso Comune.Vengono quindi presentati gli elementi principali che compongono un corretto piano di spazza-mento e gli strumenti informatici di ausilio alla sua progettazione, al monitoraggio del servizio eal controllo dei principali indicatori di efficienza.

SummaryThe public space acts usually as a business card of a community or a firm. Cleanness is an index ofthe development of a town, and is a key issue. Planning of street cleaning services can play a majorrole for the satisfaction of both the particular needs of every area of the town and the commonneeds of the whole population. Here are presented the key elements of a correct street cleaningplan together with the IT instruments which support planning, service monitoring and control ofmain efficiency indicators.

1 PremessaCome diretta conseguenza del miglioramento del tenore economico e della maggiore disponi-bilità di tempo libero, si va sempre più affermando l’esigenza di assicurare all’ambiente urbanouna maggiore vivibilità. I servizi di igiene urbana hanno quindi assunto un importante ruoloper la qualità della vita e dell’ambiente della città. Tra i servizi afferenti l’igiene ambientalequello riguardante la pulizia delle strade è sicuramente il più vulnerabile ai comportamenti deicittadini come ad esempio il littering o il mancato rispetto della segnaletica di divieto di sostaapposta lungo le strade che dovranno essere interessate dal passaggio delle spazzatrici [1]. Ildanno ambientale causato da tali azioni si traduce direttamente in danno economico poichépone a carico della collettività il costo del servizio di pulizia. Accanto ai comportamenti deicittadini (fattori sociali) ci sono altri elementi tecnici oggettivi (ad esempio fattori urbanistici)e fattori di natura “soggettiva” (ad esempio scelte di natura politica) che concorrono a definirele risorse umane e strumentali di cui l’azienda preposta alle attività di pulizia dovrà avvalersi. Ifattori di cui occorre tenere conto per definire le tecniche di erogazione del servizio di spazza-mento e più in generale per dimensionare l’organico dei mezzi e del personale ad esso deputa-to, passa dunque attraverso l’esame di numerose variabili. Di norma un moderno servizio di

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spazzamento si basa sull’abbinamento della la pulizia manuale, e di quella meccanizzata [2]. Lastruttura logistica e organizzativa dei servizi di spazzamento dipende dalla struttura urbana(centro storico, prima periferia, periferia), dalla struttura della residenza, dalla struttura eco-nomica e dalle funzioni e attività presenti nelle diverse aree, che producono flussi e spostamen-ti di popolazione per attività commerciali, turistiche e terziarie. La combinazione di questecondizioni può aiutare a spiegare le diversità di comportamento organizzativo e delle modalitàdi spazzamento e le variazioni dei costi registrati per abitante nelle diverse aree urbane è [2].

2 Modalità operativa dei servizi di spazzamentoSono adottabili diversi sistemi di spazzamento per le aree urbane, strade o piazze, riconducibilia diverse tipologie di seguito elencate [2].– servizi base: prevedono interventi di pulizia programmata estesa a tutta la rete servita. Posso-no essere classificati in servizio manuale, servizio meccanizzato o servizio misto.– servizi di mantenimento: sono servizi orientati prevalentemente al presidio del territorio eprevedono il passaggio su tutta la rete servita.– servizi accessori: svuotamento cestini gettacarte, innaffiamento o lavaggio strade, interventipuntuali di lavaggio (guano, deiezioni canine, ecc.), estirpazione erbe infestanti dai cordolistradali, raccolta siringhe abbandonate, bonifiche pertinenze stradali.Lo spazzamento e la pulizia delle strade e delle piazze cittadine può essere quindi effettuatamanualmente o attraverso macchinari di diversa complessità che possiamo indicare con il nomedi “autospazzatrici”. Il servizio misto di fatto è un mix organizzativo e coordinato dei servizimanuale e meccanizzato che consente di massimizzare l’efficacia degli interventi di spazzamen-to. La squadra del servizio misto è generalmente composta da spazzatrice, autista, uno o dueoperatori, mezzo di supporto (motocarri o autocarri leggeri) e attrezzature degli operatori(scopa, soffiatore spalleggiato, raccoglitori). L’organizzazione operativa della squadra è un aspet-to molto importante che influenza la produttività della squadra stessa.

3 Progettazione ottimizzata dei servizi e redazione del piano di spezzamento

3.1. Acquisizione delle informazioni di baseAl fine di redigere un progetto organico ed ottimizzato dei servizi di spazzamento stradaleoccorre acquisire delle informazioni e documenti di base che è possibile riassumere come diseguito riportato in elenco:– cartografia aggiornata digitale;– elenco delle vie;– documentazione amministrativa (regolamenti, delibere);– attuali modalità del servizio e relative componenti (progetto del servizio, turni, mezzi, opera-tori);– principali criticità dell’attuale servizio e desiderata;– obiettivi principali del nuovo progetto di spazzamento;– sopralluoghi dell’area di interesse.

3.2. Raccolta delle variabili di interesse per il servizio di spazzamento stradaleLa corretta progettazione di un sistema integrato di spazzamento stradale richiede l’analisicongiunta di una serie di parametri con diverso grado di correlazione tra loro:– lunghezza, larghezza, pavimentazione vie;– sensi unici;– presenza e tipo di aiuole, presenza e dimensione dei marciapiedi;– popolazione residente e popolazione gravante nell’area;– presenza di alberatura ed eventualmente di che tipo;

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– presenza di uffici pubblici, scuole, luoghi di ritrovo, etc.;– presenza esercizi commerciali;– altri particolari rilevanti per il servizio.

3.3. Applicazione dello schema concettualeI moderni piani di spazzamento prevedono una distribuzione non omogenea delle risorse (uo-mini, mezzi, frequenze) su tutto il territorio: la concentrazione delle risorse deve essere variatainfatti nelle singole zone cittadine in ragione delle specifiche aree o dei specifici tratti di reteviaria, caratterizzati dal grado di frequentazione pedonale, dalla vocazione (commerciale, ser-vizi, residenziale ecc.), dalle caratteristiche urbanistiche, dalla presenza o meno di alberature eda altri fattori. Tipicamente quindi la concentrazione di risorse presenterà un massimo in cor-rispondenza delle aree di maggiore interesse (centri storici, aree di pregio, viabilità commercia-li), si ridurrà in corrispondenza ad esempio per le aree a vocazione prevalentemente residenzia-le e infine diventerà molto basso per aree industriali o strade di comunicazione. La figuraseguente mostra “modello organizzativo territoriale” cioè aree in cui possono variare le risorseimpiegate per garantire livelli di servizio coerenti [3].

Fig. 1 – Schema concettuale di suddivisione delle aree cittadine.

La città è quindi suddivisa in tre macrozone con peculiarità differenti per realtà urbanistiche,abitative e di fruizione, che evidenziano quindi esigenze diversificate che, rispetto ad un pro-getto mediato sull’intera città necessitano di approfondimenti ed adattamenti progettuali spe-cifici.

3.4. Definizione delle modalità del servizio e delle frequenze di erogazioneIl servizio prevede lo spazzamento meccanico e manuale delle sedi stradali, pedonali, par-cheggi, aree pubbliche o comunque soggette a uso pubblico rientranti nei limiti del centroabitato. In base alla tipologia, alla densità abitativa ed al traffico delle strade dove interveni-re, sono stati individuati diversi modelli di intervento e il servizio deve essere completato daservizi accessori ma indispensabili per il mantenimento del decoro urbano. Le frequenze dipulizia delle strade dipendono da vari fattori che in estrema sintesi influenzano il livello disporcizia delle stesse [4]. La presenza di elevato traffico veicolare, di esercizi commerciali, diluoghi di sosta per auto o persone a piedi, la disponibilità di cestini gettacarta o la presenza

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di alberature stradali, influenzano infatti la quantità, la qualità e il tempo in cui una stradapassa da essere pulita, o percepita come tale, a sporca. In base a questi fattori è possibilequindi predisporre uno schema di massima degli interventi che serva a garantire il decorourbano.

3.5. Redazione delle schede di servizio operativeIl progetto di spazzamento, costituito dalle componenti precedentemente illustrate, vienedeclinato in schede di lavoro giornaliere (schede di servizio) che definiscono il piano dilavoro per ogni giorno di un mese tipo per ciascuna squadra di spazzamento, con indica-zione esatta del percorso, del lato da spazzare (nel caso di lato singolo) ed anche del per-corso ottimale per il raggiungimento dell’inizio percorso e per lo scarico a fine turno. Esserappresentano quindi il piano operativo di spazzamento, sono il fulcro del progetto dispazzamento e sono composte dalla cartografia riportante il percorso o le aree da ripulireper ciascun turno e l’elenco ordinato delle vie che costituiscono quindi la sequenza otti-mizzata.

4. Elementi innovativi di ausilio alla progettazione e al controllo delle performances

4.1. Installazione sui mezzi di sistemi GPS per il monitoraggio delle spazzatriciÈ possibile istallare sulle autospazzatrici dei sistemi di monitoraggio satellitare per il monito-raggio continuo e in tempo reale della posizione della flotta oltre che di parametri di funziona-mento (ad esempio spazzole on/off). Ciò permette di monitorare l’esecuzione del servizio aseguito dell’introduzione del nuovo piano di spazzamento ed effettuare importanti rilevazionistatistiche sull’efficienza di erogazione dello stesso [5].La parte hardware mobile prevede l’ausilio di apparecchiature GPS montate sui mezzi, com-pletamente autonome, con campionamento dei dati (posizione, data, ora, stato sensori, ecc...)con frequenza minima e trasmissione alla struttura di analisi tramite tecnologia GPRS.I dati devo essere elaborati con sistemi software in grado di eseguire il controllo delle attività diflotte di mezzi e delle risorse correlate, oltre che di costruire database utili per l’analisi a poste-riori.

4.2. Ottimizzazione di percorsi e rotteL’obiettivo è l’individuazione delle rotte di spazzamento geometricamente più efficaci per per-correre l’intero grafo stradale comunale, operazione che è condotta tenendo conto di una no-tevole varietà di dati. L’intero processo di elaborazione e sviluppo fino all’ottenimento deglioutput voluti può essere schematizzato, per meglio analizzare le diverse fasi e comprendere lalogica su cui si procede, in tre fasi: analisi dei dati, incrocio con la cartografia e applicazionedell’algoritmo di ottimizzazione dei percorsi. Nel caso dello spazzamento stradale, è importan-te porre attenzione al lato da percorrere di ogni strada in quanto, come è evidente, molte diesse vanno spazzate su due lati. Il software permette, tramite l’impostazione del parametro“curb approach” (vedi esempio nella figura seguente), di modellare il percorso in modo dapercorrere una strada due volte qualora occorra spazzarla su due lati.

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4.3. Simulazioni sulle zone del nuovo progettoPer poter valutare se il nuovo piano di spazzamento è sopportabile come carico di lavoro perrisorse umane e tecnologiche disponibili, rimanendo all’interno dei turni standard, possonoessere usati sistemi di innovativi di Network Analysis. In concreto, a partire dalla mappa conevidenziate le vie da spazzare, è possibile calcolare la durata del turno, considerando la velocitàmedia impostata (che si può anche variare a seconda della tipologia delle vie), i minuti dipassaggio sulle varie zone, ed altri parametri e variabili discrezionali. Grazie alla simulazione, èpossibile calcolare le distanze percorse ed i tempi di percorrenza per tutte le zone o aree dispazzamento, andando quindi a simulare per ciascuna squadra operativa la durata stimata delservizio, la lunghezza ottimizzata del percorso, i chilometri di vie effettivamente soggette aspazzamento (escludendo quindi i trasferimenti). La simulazione consente prima di introdurrele modifiche del nuovo piano di spazzamento di destarne la fattibilità rispetto alle risorse adisposizione dell’azienda.

5 Valutazioni tecniche e principali indicatori di riferimento sui servizi di spazzamentoNel campo della gestione dei rifiuti manca un riferimento normativo ai livelli di servizio [3]. Lanormativa nazionale e regionale indica i principi ispiratori della politica sui rifiuti e detta obiet-

Fig. 2 – Schema del processo di elaborazione.

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tivi di sistema. Se da un lato appare difficoltoso definire degli standard di prodotto in unsettore caratterizzato da un prodotto atipico, una grande importanza assumono gli standard diservizio, in un campo caratterizzato da una varietà molto eterogenea di prestazioni e da moda-lità operative molto diversificate. Il servizio di spazzamento si presta meno degli altri servizi diigiene urbana alla definizione di standard. La “domanda di servizio” può variare in modonotevole in ragione della zona, della tipologia residenziale, della stagione. Posizionare l’effi-cienza del servizio, significa confrontare tra loro diverse realtà o la stessa realtà modificata daun nuovo progetto. La problematica sulla confrontabilità dei rilevamenti riguarda l’omogenei-tà dei dati. La definizione di principali indicatori di efficienza è stata effettuata dall’ANPA-ONR nel 2001 [4], mentre la rilevazione dei parametri in diverse realtà è stata effettuata su uncampione estremamente rilevante da Federambiente nel 2004 [2]. I principali parametri diriferimento tecnico per la valutazione dei servizi di spazzamento sono:– quantità di servizio erogata per abitante residente (ore addetto/abitante/anno);– quantità di servizio erogata per km (ore addetto/km/anno);– frequenza media di erogazione (gg/anno);– velocità media di erogazione servizio (km/ora addetto);– composizione media squadra (n. addetti/spazzatrice).Con l’applicazione dei sistemi informatici precedentemente descritti, come ausilio alla proget-tazione dei sistemi di spazzamento, è possibile calcolare i parametri tecnici eseguendo un mo-nitoraggio sul nuovo progetto di spazzamento e confrontano i risultati con il precedente siste-ma.

6 ConclusioniIl progetto di spazzamento, essendo legato a numerosi fattori e/o variabili, è tra i più complessiservizi di igiene urbana da progettare in modo ottimizzato, con l’obiettivo del contenimentodei costi e il raggiungimento della soddisfazione dei cittadini. Proprio queste caratteristicherendono quindi interessante l’applicazione di un insieme di nuove tecnologie informatichecome ausilio alle attività progettuali con l’obiettivo offrire un risultato misurabile da partedell’amministrazione, incrementando il decoro urbano percepibile.

Bibliografia[1] Ghiringhelli G, Giovini M, “L’abbandono di rifiuti nell’ambiente e il littering: il progetto “stradepulite” della Provincia di Varese”, in Ecomondo, atti dei seminari, Maggioli Ed, 2008;[2] AA.VV., “Spazzamento e servizi collaterali”, Nuova GEA, quaderni per l’ambiente n.2, Ed. Geva,2004;[3] Autorità regionale per la vigilanza dei servizi idrici e di gestione dei rifiuti urbani Regione Emilia-Romagna, “I servizi di spazzamento e pulizia nel contesto del servizio gestione rifiuti urbani: analisi, valu-tazioni & strategie”, Bologna 2007;[4] ANPA-ONR, “Definizione di standard tecnici nei servizi di igiene urbana”, Manuali e Linee Guida 6/2001, Roma 2001;Federambiente, “Prima indagine sui servizi di igiene urbana in Italia”, Roma 2002;[5] Ghiringhelli G., Giavini M., “GPS e GIS: nuovo metodo per il monitoraggio e l’ottimizzazione dellaraccolta rifiuti a domicilio”, in Ecomondo, atti dei seminari, Maggioli Ed., 2006.

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CONVEGNO:RIFIUTI. RICERCHE INDUSTRIALI

LEGATE ALLA GESTIONE EVALORIZZAZIONE

Tecnologie innovative nelle varie fasi del Sistema Integrato di Gestione, dalla raccolta allavalorizzazione in materiali ed energia, ai controlli di processo ed ambientali, ai sistemi divalidazione e certificazione.La Direttiva Quadro 2008/98/CE, in via di recepimento ed il Sistri sulla tracciabilità deirifiuti, definiscono approcci fortemente innovativi che ricadranno nelle varie fasi del Ciclodi Vita per tecnologie innovative e strumenti necessari a nuove forme gestionali che richie-dono una ricerca industriale ed ecologica finalizzata ad un Design Ecologico legato allaprevenzione a target ambiziosi di recupero ed un controllo efficace.

A cura di Università di Bologna – Polo di Rimini e CTS Ecomondo