Monitorare i flussi per gestire il traffico

Il traffico stradale andrebbe idealmente studiato alla stregua dei metodi utilizzati per lo studio della dinamica dei fluidi. Allo stesso modo, infatti, il traffico veicolare ha una inerzia naturale che porta i livelli ad appianarsi nel tempo, poiché laddove il fluido si accumula crea una situazione di disequilibrio instabile per sua natura. Tuttavia l’insorgere di eventuali colli di bottiglia ostacola i flussi e l’ingorgo è sempre dietro l’angolo.

A differenza di un canale pieno d’acqua, però, il traffico ha un vantaggio: è pieno di entità discrete che, grazie all’innovazione, possono essere rese intelligenti ed interdipendenti. L’unica intelligenza dell’acqua è la forza di gravità: andare verso il basso è l’unica istruzione seguita dalle molecole. I veicoli e le persone, invece, possono rispondere anche a necessità differenti, rendendo il concetto di “fluidità” estremamente più complesso.

L’applicazione di sistemi di monitoraggio e controllo sulle strade è in grado di portare fin da oggi, in base all’attuale stato dell’arte, a considerevoli risultati. In Olanda, dove nuovi strumenti e strategie sono stati messi in campo nella regione di Amsterdam attraverso il sistema TraffikLink, in breve tempo si è ad esempio riusciti a ridurre del 10% il monte ore dei veicoli sulle strade, rendendo pertanto estremamente più fluide le percorrenze.

Intelligenza applicata alla strada

La capacità di reagire in modo complesso ai problemi è prerogativa dell’intelligenza umana e degli algoritmi (e dagli strumenti) da essa prodotti. Allo stesso tempo, il processo di risoluzione di un problema prende avvio dall’identificazione del problema stesso, poiché occorre avere ben chiaro il quadro di partenza per poter progettare un percorso che porti ad una soluzione adeguata. Il monitoraggio del traffico si identifica quindi come l’elemento essenziale per chiunque voglia intervenire a risoluzione del problema: conoscere i flussi significa infatti anche saperli in qualche modo prevenire, o almeno sciogliere, riducendone comunque al massimo il numero. Non è possibile parlare di mobilità sostenibile se tali capacità non sono integrate nel sistema messo a punto.

Molto sta cambiando da questo punto di vista. Tuttavia il substrato era pronto da tempo, fin da quando per la prima volta è stato utilizzato il concetto di “partenza intelligente” che sta ad etichettare il tipico approccio alla partenza per le vacanze evitando gli orari di punta. In questa definizione c’era infatti già tutto:

• la necessità di approcciare il problema in modo intelligente per poter risolvere il caos con l’ordine;
• la necessità di monitorare la situazione per reagire in modo snello;
• la possibilità di prevedere i flussi per evitare di incappare in rallentamenti e ingorghi;
• la necessità di agire in modo intelligente a livello di sistema e non solo secondo finalità individuali.

Non c’è vera intelligenza se non c’è coordinazione, però. Di qui la necessità di rendere tali meccanismi questione di protocolli e algoritmi, lasciando che gli algoritmi possano dominare le scelte liberando l’utente finale da funzioni analitiche spesso lasciate al mero intuito.

Come si monitora il traffico

Il traffico può essere monitorato in vari modi, in base alle necessità ed alle tecnologie messe in campo (nonché il controllo delle stesse). Un veicolo potrebbe ad esempio essere monitorato:

• attraverso dotazioni di bordo a basso costo ed alta precisione propri delle auto connesse;
• attraverso i device personali che il guidatore utilizza;
• attraverso sistemi automatici sul sistema stradale (semafori, varchi, carreggiate, segnaletica e altro ancora).

I device personali possono raccogliere i dati sugli spostamenti in modo estremamente semplice, ma al tempo stesso possono altrettanto facilmente costituire un occhio indiscreto sulla privacy della persona. I sistemi di bordo e le infrastrutture della rete stradale sembrano pertanto i migliori candidati alla funzione del monitoraggio, ma rispondono a due sfere differenti: i device di bordo sono elementi legati al veicolo così come il monitoraggio della rete stradale è questione legata più che altro agli ambiti istituzionali ed alle future infrastrutture di controllo delle smartcity.

Il valore massimo è raggiungibile consentendo l’interdialogo tra i vari sistemi disponibili. Se un’auto può “dialogare” con un palo della luce all’interno di un ecosistema IoT, infatti, l’auto può calibrare velocità e tragitto mentre i palo può stabilire accensioni e spegnimenti ad hoc per massimizzare l’efficienza energetica. Tutto ciò è possibile soltanto all’interno di una fitta trama di scambi informativi tra gli elementi, poiché non c’è intelligenza se non c’è scambio di informazioni e capacità di calcolo per gestire i big data e tradurli in azioni.

Dal monitoraggio al controllo

Una volta raccolti i dati in entrata, ed una volta elaborata una strategia in real-time per ottimizzare i flussi di percorrenza, occorre portare a compimento il tutto affinché l’intelligenza del sistema possa concretizzarsi e realizzare gli obiettivi prefissati. In prospettiva saranno disponibili tre modalità di intervento, tre livelli molto differenti che hanno peculiarità proprie e che possono integrarsi in modo profondo:

• semafori e segnaletica intelligente, in grado di guidare meccanicamente i veicoli allo stesso modo di come una rete idraulica divide i flussi per portarli alle differenti destinazioni;
• mappe e sistemi di navigazione, in grado di impartire istruzioni e pianificare tragitti sulla base dei dati provenienti dalle stazioni di monitoraggio;
• sistemi a guida autonoma, in grado di azionare algoritmi adattivi che in base a traffico ed altre condizioni contestuali ottimizzano le scelte da compiere per arrivare prima e meglio alla meta finale.

Finalità del monitoraggio

Il motivo primo della ricerca di una soluzione nel monitoraggio e nel controllo delle strade, è nel fatto che si tratta di una delle poche soluzioni praticabili per risolvere il problema. Costruire nuove infrastrutture è infatti spesso impossibile, quando non insostenibile dal punto di vista economico. L’alternativa digitale si basa invece sull’efficientamento, sfruttando la tecnologia per innervare le strade e trasformarle in un sistema nervoso intelligente e reattivo.

La riduzione degli ingorghi è l’argomentazione principale a supporto dei sistemi di monitoraggio dei flussi. Tuttavia non è la finalità ultima e, in realtà, la riduzione del traffico va considerata come un mezzo e non come un fine.

Ridurre il traffico significa infatti anche ridurre le concentrazioni di CO2 che, soprattutto in area urbana, rappresentano un rischio per la salute di persone ed edifici (un progetto portato a realizzazione presso l’area di Wolfsburg in Germania ha conseguito una riduzione del 27% di emissioni nell’area controllata). La miglior organizzazione dei flussi, inoltre, riduce i pericoli potenziali per passeggeri e pedoni, poiché all’interno del caos il rischio di incidenti aumenta considerevolmente. Inoltre, evitare i rallentamenti significa apportare un forte contributo allo sviluppo economico, poiché il tempo perso negli spostamenti urbani è spesso un onere difficile da sopportare per i bilanci di persone ed aziende (l’UE valuta il costo del traffico in qualcosa come 100 miliardi di euro all’anno).

Monitorare significa conoscere. Un sistema in grado di avere un colpo d’occhio continuo sulle strade è un sistema che sa reagire ai problemi e sa ottimizzare la gestione della rete stradale. Monitorare, insomma, è potere: ne è la manifestazione prima, la più alta, incipit ad una affermazione vera dell’intelligenza di sistema.