ITS Intelligent Transport Systems...corso di Teoria e Tecnica della Circolazione + Trasporti e...

corso diTeoria e Tecnica della Circolazione + Trasporti e Territorio

a.a. 2012-2013

ITSITSIntelligent Transport SystemsIntelligent Transport Systems

SISTEMI DI TRASPORTO INTELLIGENTISISTEMI DI TRASPORTO INTELLIGENTI

Prof. Ing. Umberto CrisalliDipartimento di Ingegneria dell’Impresa

[email protected]

ITS – Sistemi di Trasporto Intelligenti

IntroduzioneMobilità nazionale – Criticità

Preponderanza del trasporto su strada rispetto agli altri modi di trasportopCongestione elevata (intorno ed all’interno dei centri urbani)urbani)Solo il 16,3% delle merci si muove per ferrovia ed il 21 7 per vie d’acqua21,7 per vie d acquaVulnerabilità del sistema in caso di eventi eccezionaliElevata incidentalità stradale

Crisalli U. - Teoria e Tecnica della Circolazione 2


IntroduzioneMobilità nazionale – Effetti

Effetti negativi su:CongestioneSicurezzaSicurezzaInquinamento atmosferico ed acusticoC ti t iCosti esterni



IntroduzioneMobilità nazionale – Possibili soluzioni

approccio tradizionaleapproccio tradizionalecostruzione di nuove infrastrutture

incompatibilità ambientaliincompatibilità ambientalicosti di investimento elevatitempi di realizzazionep

approccio innovativo ( ITS)razionalizzazione e gestione dell’esistente (ove possibile)g ( p )

concepire i trasporti in un’ottica di sistema e di serviziorazionalizzare l’uso delle infrastrutture attraverso una gestione ottimizzata dei flussi di trafficopotenziare l’integrazione delle reti di trasporto per una i t d lità ffi i t i i h l i


intermodalità efficiente sia per passeggeri che per le merci


ITSDefinizione

I sistemi di trasporto intelligenti (o ITS, dall’ingleseIntelligent Transportation Systems) sono applicazionig p y ) ppintegrate delle tecnologie elettroniche, dellecomunicazioni e dell’informazione ai sistemi ditrasporto, finalizzate a migliorare la gestione dellamobilità di persone e merci generando, tra l’altro, unap gconoscenza aggiuntiva sulle condizioni del sistema edell’ambiente esterno agli utenti interessati.g



ITS

Gli ITS nascono dall’applicazione ai trasporti delle

DefinizioneGli ITS nascono dall applicazione ai trasporti delletecnologie informatiche e di comunicazioneL’integrazione delle informazioni e dei sistemi consente diL integrazione delle informazioni e dei sistemi consente diaffrontare in modo “intelligente” i problemi della mobilità edel trasporto nella loro globalitàdel trasporto nella loro globalitàGli ITS sono lo strumento per gestire efficacemente isistemi di trasporto ed integrare le retisistemi di trasporto ed integrare le retiL’approccio adottato è quello proprio dell’ingegneria deisistemisistemiLo sviluppo degli ITS segue quello delle tecnologie che locompongono


compongono


ITSDefinizione

i i di i lli i li i iI sistemi di trasporto intelligenti trovano applicazione neidiversi modi di trasporto (stradale, ferroviario, navale, aereo),

if i t i ll bilità d ll h lcon riferimento sia alla mobilità delle persone che altrasporto delle merci.

Le tecnologie utilizzate includono il processodell’informazione, della comunicazione ed i sistemi dicontrollo.

Essi contribuiscono al miglioramento della sicurezza (ing (particolare l’incidentalità stradale), della qualità (comfort) edella efficienza dei servizi di trasporto.



ITSDefinizione

UtentiUtenti

Tecnologie di i f i

InfrastruttureInfrastrutture VeicoliVeicoli

informazione e telecomunicazione

InfrastruttureInfrastrutture VeicoliVeicoli

OBIETTIVIOBIETTIVI


OBIETTIVIOBIETTIVI


ITSDefinizione

UTENTI: Utenti del sistema dei trasporti (guidatori, operatori,passeggeri, clienti, beneficiari dei servizi);

INFRASTRUTTURE: Infrastrutture fisse (tra cui strade e binari),segnaletica, organizzazioni che gestiscono le reti di trasporto;g , g g p ;

VEICOLI: Automobili, moto, camion, autobus, locomotive,carrozze, navi, imbarcazioni.


carrozze, navi, imbarcazioni.


ITSObiettiviGli obiettivi dell’ITS sono:

Migliorare la sicurezza: abbattere i rischi e gli effetti dell’incidentalità stradale;

Ottimizzare l’utilizzazione delle infrastrutture: ciò riduce la necessità di unafmaggiore dotazione di strade e servizi stradali;

Migliorare il servizio del trasporto pubblico;

Abbattere i costi del trasporto merci;

Incrementare l’efficienza del traffico ed il comfort di viaggio: ridurre lacongestione migliorare la mobilità e l’accessibilità ridurre lo stress delcongestione, migliorare la mobilità e l accessibilità, ridurre lo stress delviaggiatore;

Contribuire alla preservazione dell’ambiente: ridurre l’impatto ambientale epromuovere l’efficienza energetica;

Creare un nuovo business: migliorare l’economia produttiva e incentivare losviluppo industriale connesso alle tecnologie utilizzate nel campo degli ITS


sviluppo industriale connesso alle tecnologie utilizzate nel campo degli ITS.


Fonte: RITA (Research and Innovative Technology Administration - U.S. Department of Transportation )



ITSArchitettura – Esempio applicazione a rete stradale


Fonte: “Introduction of Transportation Engineering”, James H. Banks


ITSClassificazione

La Commissione Europea classifica i sistemi ITS per:p pla gestione del traffico e della mobilità(ATMS);

ATMIS: Sistemi avanzati di informazione e(ATMS);

l’informazione all’utenza (ATIS);di informazione e

gestione del traffico

la gestione del trasporto pubblico;la gestione delle flotte e del trasporto merci;g pil pagamento automatico;il controllo avanzato del veicolo per la sicurezza delil controllo avanzato del veicolo per la sicurezza deltrasporto;l ti d ll d li i id ti


la gestione delle emergenze e degli incidenti.


ITSClassificazione

MONITORAGGIO

GESTIONEGESTIONE TRAFFICO E

MOBILITÀ

INFORMAZIONE ALL’UTENZAMOBILITÀ ALL UTENZA



MonitoraggioggComponenti principali

Il monitoraggio del traffico costituisce una catenainformativa. Per implementare un sistema dimonitoraggio ITS occorre disporre di tecnologie ecomponenti in grado di effettuare la:

acquisizione dell’informazione

elaborazione dell’informazione

comunicazione dell’informazione



MonitoraggioggComponenti principali

S di i i h d lIl monitoraggio è composto, in generale, dalle seguenti parti:

Sensore: dispositivo che produce un segnaledescrittivo di caratteristiche del fenomeno darilevare;rilevare;Rilevatore: dispositivo elettronico capace dicodificare il segnale prodotto dal sensore;Trasmissione: sistema utile al trasferimento delleinformazioni codificate, dal sensore al rilevatore, dalrilevatore ad un’unità locale dall’unità locale adrilevatore ad un unità locale, dall unità locale adun’unità centrale;Trattamento: destinato a fornire dei dati elaborati apartire dai dati provenienti dai rilevatori; esso puòessere centralizzato o avvenire, almeno in parte,presso le nità locali (sta ioni di mis ra)


presso le unità locali (stazioni di misura).


MonitoraggioggComponenti principali – Acquisizione

L’acquisizione dell’informazione avvieneattraverso l’utilizzo di:attraverso l utilizzo di:

satellite (GPS)sensorisensoriradar

i di i i iprocessori di immaginitelecamere

i i i t i (i f i i d )comunicazioni a corto raggio (infrarossi e micro-onde)



MonitoraggioggComponenti principali – Elaborazione

ELABORAZIONE DELL’INFORMAZIONE:ELABORAZIONE DELL INFORMAZIONE:

Sale Radio

Personale su strada

Sensori in itinere

Sensori meteoCentroInformazioni

Telecamere

CED

Mobilità

CED

P li i t d lColonnine SOS


Informazioni da pistePolizia stradale


MonitoraggioggComponenti principali – Comunicazione

La comunicazione dell’informazione avvieneLa comunicazione dell informazione avvieneattraverso l’utilizzo di:

FM/RDSFM/RDSDABGSM/GPRSGSM/GPRSInternetUMTSUMTSComunicazioni a corto raggio (infrarossi e micro-onde)

ib i hFibre ottiche



MonitoraggioggClassificazione

I f i d ll’ i l il i i iIn funzione dell’oggetto, in generale il monitoraggio si può classificare in:

Monitoraggio ambientale;

Monitoraggio del traffico.



MonitoraggioggSistemi di monitoraggio ambientale

Sistemi di supporto all’attuazione delle politiche diSistemi di supporto all attuazione delle politiche dimobilità sostenibile

Ril i t t d li i i tiRilevazione stato degli inquinamentiRilevazione stato inquinamento acustico

emissioni

concentrazioni



MonitoraggioggSistemi di monitoraggio del traffico Sistemi per la rilevazione dei flussi di traffico:Sistemi per la rilevazione dei flussi di traffico:

sensori e spire magnetichetelecameretelecamereveicoli pilota (flotte dedicate)centrale di controllocentrale di controllo

ApplicazioneppI dati di traffico vengono trasmessi ad unacentrale di controllo del traffico che li utilizzaper la gestione del traffico (output per imodelli di simulazione) e per l’informazionell’ t


all’utenza.


Gestione del traffico e della mobilitàClassificazione

La gestione del traffico e della mobilità può essereclassificata in funzione de:

l’ambito territoriale in:burbano;

extraurbano.

la finalità in:controllo (management);controllo (management);accertamento automatico delle infrazioni (enforcement).



Gestione del traffico e della mobilitàAmbito urbano

I principali dispositivi ITS implementabili in ambitoI principali dispositivi ITS implementabili in ambitourbano possono essere classificati in:

i i di ll d li i ZTL isistemi di controllo degli accessi a ZTL e centristorici;

i i l’ i d ll i f i isistemi per l’accertamento automatico delle infrazionial Codice della Strada (enforcement);

i i di l i f isistemi di regolamentazione semaforica;sistemi di gestione dei parcheggi.



Gestione del traffico e della mobilitàAccesso ZTL e centri storiciSistemi implementati per favorire lo spostamento modaleSistemi implementati per favorire lo spostamento modaleverso il trasporto pubblico e attuare politiche di protezionedell’ambiente:dell ambiente:

gestione degli accessi alle ZTLintegrazione con politiche di road pricing

Applicazione

integrazione con politiche di road pricing

Sistema di controllo degli accessi alle ZTL di Roma



Gestione del traffico e della mobilitàEnforcement urbano

I sistemi implementabili per consentire l’accertamentop pautomatico delle infrazioni sono connessi a:

accesso ZTL e centri storici;accesso ZTL e centri storici;limiti di velocità (velocità istantanea);infrazioni al semaforo rosso/svolte vietate;infrazioni al semaforo rosso/svolte vietate;uso improprio di corsie riservate (trasporto pubblico HOV ecc );(trasporto pubblico, HOV, ecc.);sosta vietata.



Gestione del traffico e della mobilitàSistemi di regolamentazione semaforica

centralizzazione semaforicacentralizzazione semaforicapriorità al trasporto pubblico

t l di t llcentrale di controllo

A li iApplicazioneSistema SPOT/UTOPIA (sistema di regolazione dinamica deii li f i i i d di i i i fl i di ffi icicli semaforici in grado di ottimizzare i flussi di traffico in

area urbana attraverso una strategia di controllo di tipoadattivo)


adattivo).


Gestione del traffico e della mobilitàSistemi di gestione parcheggi

Sistemi implementati con l’obiettivo di ridurre lapcongestione

Instradamento al parcheggio p gg(VMS dedicati negli itinerari di accesso al parcheggio)Gestione dei posti, delle entrate e delle usciteGestione delle prenotazioni



Gestione del traffico e della mobilitàAmbito Extraurbano

I principali dispositivi per la gestione del traffico inambito extraurbano esistenti sul mercato degli ITS sono:

sistemi per la fluidificazione del traffico (ottimizzazione capacità) basati su:p )

controllo delle velocità (variable speed control);controllo dell’accesso alle rampe (ramp metering).p ( p g)

sistemi per l’accertamento automatico delle infrazioni alCodice della Strada (enforcement);Codice della Strada (enforcement);

sistemi di gestione puntuali (ad es. tunnel).



Gestione del traffico e della mobilitàSistemi di controllo variabile della velocità



Gestione del traffico e della mobilitàSistemi di controllo accesso delle rampe

Le installazioni tecnologiche necessarie sono costituite daLe installazioni tecnologiche necessarie sono costituite dauna batteria di sensori di rilevamento del traffico (almenouno per ogni corsia a monte e a valle della rampa dip g pimmissione) e da un impianto semaforico ed una centralina dielaborazione dei dati che regolano l’accesso all’autostrada.



Gestione del traffico e della mobilitàEnforcement extraurbano – TUTOR

videocamere perl’id ifi i d il’identificazione deiveicoli

i i d tti ilspire induttive per il rilevamento della velocitàvelocitàsistemi GPS per la certificazione del tempo



Gestione del traffico e della mobilitàSistemi di gestione puntuali: tunnel Sistemi per il miglioramento della sicurezzaSistemi per il miglioramento della sicurezza

Sistemi di diagnostica per la prevenzione degli incendiSistemi di gestione del traffico (Monte Bianco Frejus)Sistemi di gestione del traffico (Monte Bianco, Frejus)



Informazione all’utenzaClassificazione

L’i f i ll’ t ò l ifi t iL’informazione all’utenza può essere classificata in:

STATICA

PRE-TRIP

STATICA (orario programmato)

REAL-TIMEPUBBLICA

IN-VEHICLEPRIVATA

ON-TRIPOUT-SIDE



Informazione all’utenzaPRE-TRIP


StaticaPRE TRIP

ON-TRIP

REAL-TIME

IN-VEHICLE

PUBBLICA

PRIVATAwww.veniceairport.it

OUT-SIDE


www.ferroviedellostato.itwww.arpaonline.it




Real-timePRE TRIP

ON-TRIP

REAL-TIME

IN-VEHICLE

PUBBLICA

PRIVATA

http://www.stradeanas.it/traffico/index.php

OUT-SIDE

http://traffico.octotelematics.it/


www.rds.it/pages/traffico




Real-timePRE TRIP

ON-TRIP

REAL-TIME

IN-VEHICLE

PUBBLICA

PRIVATA

www.mobile.atac.roma.it

OUT-SIDE

http://maps.google.it/Verde: oltre 80 chilometri orari

ll h lGiallo: 40-80 chilometri orariRosso: meno di 40 chilometri orariGrigio: nessun dato disponibile





Real-timePRE TRIP

ON-TRIP

REAL-TIME

IN-VEHICLE

PUBBLICA

PRIVATA

OUT-SIDE

social networks and media channels

http://www infoblutraffic com/apps/


http://www.infoblutraffic.com/apps/




In-vehiclePRE TRIP

ON-TRIP

REAL-TIME

IN-VEHICLE

PUBBLICA

PRIVATA

OUT-SIDE





Out-sidePRE TRIP

ON-TRIP

REAL-TIME

IN-VEHICLE

PUBBLICA

PRIVATA

OUT-SIDE



Sistema informativo Autostrade per l’ItaliapSistemi per la rilevazione dei flussi di traffico

VMSVMSTelecamereSistemi di rilevamento del traffico (sensori e spire)Sistemi di rilevamento del traffico (sensori e spire)Veicoli pilota (Flotte dedicate, utenti Telepass)Centrale di controlloCentrale di controllo



Sistema informativo Autostrade per l’Italiap

Sensori atmosferici Previsioni atmosferichePrevisioni di traffico

Flotta aziendale

Lavori in corso

Previsioni di traffico

TCCTCCTelecamere

Servizi di emergenza

DBChioschi SOSSensori di traffico

Caselli Polizia StradaleAllarmi da utenti


Caselli(automatici e manuali)

Polizia Stradale


Sistema informativo Autostrade per l’ItaliapInformazioni all’azienda (informazione privata)




allarme

= velocità normale

= Velocità ridotta

= Congestione

= Dati insufficienti



Sistema informativo Autostrade per l’ItaliapInformazioni agli utenti (informazione pubblica)

i i

Internet

i i

Internet

Pannelli a MessaggioVariabile

Navigatori – WEB car

Pannelli a MessaggioVariabile

Navigatori – WEB car

Centro

PDAPDA

CentroInformazioni

Mobilità

TeletextTeletext

WAP

Call Center

Radio Notiziari TVWAP

Call Center

Radio Notiziari TV


WAPSMS – EMS - MMS

Radio Notiziari TVWAPSMS – EMS - MMS

Radio Notiziari TV


Sistema informativo Autostrade per l’ItaliapInformazioni agli utenti (informazione pubblica)



Sistemi Cooperativi (Cooperative ITS)p ( p )



Sistemi Cooperativi (Cooperative ITS)p ( p )Esempio – sicurezza alle intersezioni



Sistemi Cooperativi (Cooperative ITS)p ( p )Requisiti



Il sistema ITS di Roma (2000)( )

Realizzato nel 2000 in occasione del Giubileo

Sistema a logica centralizzata che mette in sinergiai di tt i t i i d di tuna serie di sottosistemi, ciascuno dedicato a

funzioni specifiche di monitoraggio e/o regolazioned i fl i di t ffidei flussi di traffico

Il cuore del Sistema è la Centrale di Controllo delTraffico



Il sistema ITS di Roma (2000)( )Elementi del sistema

sistema UTOPIA (Urban Traffic Optimisation by IntegratedA i ) di l i f iAutomation) di regolazione semaforicasistema di rilevamento dei flussi di trafficoi t IRIDE il t ll t ti d li i lsistema IRIDE per il controllo automatico degli accessi nel

centro storicosistema di informazione all’utenza attraverso Pannelli asistema di informazione all utenza attraverso Pannelli aMessaggio Variabile VMSsistema di videosorveglianza CCTVgsistema PARK per il controllo dei parcheggiTIC (Traffic Information Centre) per la divulgazione delle( ) p ginformazioni sullo stato del traffico, i lavori in corso, gli eventiprogrammati ed eccezionali


sistema AVM di gestione del Trasporto Pubblico Locale


Il sistema ITS di Roma (2000)( )Dimensioni

Sistema di Controllo del TrafficoSistema di Controllo del Traffico380 semafori centralizzati

VMSVMS36 lungo due itinerari a scorrimento veloce12 sulle principali vie di accesso al centro urbano

Sistema di Controllo degli Accessi (ZTL centro)22 gate di entrata35.000 utenti

Gestione del Park and Ride32 t tt t li t32 strutture centralizzate

CCTV Sistema di Sorveglianza con Telecamere45 telecamere


45 telecamere


Il sistema ITS di Roma (2000)( )Architettura del sistema

Front endControl

TIC‘ MMSControl

Diagnostic

DB

Server- DBMS DATEX - Net

DB

Roma ‘90 MMSP.O.

GUI / GISDB

DATA SERVERGdR

P.O. OFF LINEPLAY BACKUTC

DBServer - DBMS

DB

S. M.

DBServerDBMS

P.O.

VMSVMS

Router

AN

DB

Server

ZTL

G.U.I.

Centro VV.UU. (O.F.) Signal - VMS - S.M - Access Control (CDN - RTC - ISDN)

Postazioneoperatore

Telecamere

WA

NL

A


Agenzia Giubileo (ISDN)


Il sistema ITS di Roma (2000)( )Sala Controllo Traffico



Il sistema ITS di Roma (2000)( )Pannelli VMS



Il sistema ITS di Roma (2000)( )Rilevamento flussi di traffico



Il sistema ITS di Roma (2000)( )Alcuni risultati

Principali benefici ottenuti

Riduzione dei tempi di viaggio: 10%Riduzione dei tempi di viaggio: 10%

Miglioramento della sicurezza: 12%Miglioramento della sicurezza: 12%

Riduzione delle emissioni inquinanti: 15%


ITS Intelligent Transport Systems...corso di Teoria e Tecnica della Circolazione + Trasporti e...

Documents

Transcript of ITS Intelligent Transport Systems...corso di Teoria e Tecnica della Circolazione + Trasporti e...