Gli Intelligent Transportation Systems sono la chiave per la mobilità innovativa del presente e del futuro.
Con il 56% della popolazione mondiale che attualmente vive in centri urbani, percentuale destinata a salire al 70% entro il 2050 secondo le stime delle Nazioni Unite, la mobilità urbana sarà una delle principali sfide per lo sviluppo delle Smart City insieme all’approvvigionamento energetico da fonti rinnovabili.
In quest’ottica, le tecnologie digitali sono sempre più importanti per la smart mobility: un concetto ampio che, oltre alla componente tecnologica, include infrastrutture, soluzioni innovative per gli spostamenti oltre al coinvolgimento degli individui, con l’obiettivo di garantire esperienze di mobilità flessibili, integrate, sicure e a basso impatto ambientale.
Da un lato la mobilità nei centri urbani è una sfida complessa poiché comprende modalità di trasporto differenti che coinvolgono molteplici attori del settore come governi, pubblica amministrazione, operatori privati, fornitori di servizi e utenti finali; dall’altro le città generano l’80% del PIL mondiale. Tuttavia, le città sono anche responsabili del 70% delle emissioni di CO2 (di cui un quarto causate dai trasporti) e del consumo di due terzi delle risorse energetiche su scala globale, con volumi di traffico in costante aumento.
Le tecnologie infrastrutturali attuali offrono già strumenti e soluzioni in fase di sviluppo per la mobilità “intelligente”, con la recente ricerca di McKinsey & Company “Infrastructure technologies: Challenges and solutions for smart mobility in urban areas” ad indicare tra i sistemi più avanzati le piattaforme di Mobility-as-a-Service (MaaS), i pedaggi per evitare la congestione delle reti stradali nei centri urbani (ad esempio l’Area C a Milano) e gli Intelligent Transportation Systems (ITS).
Cosa sono gli Intelligent Transportation Systems
Gli Intelligent Transportation Systems (o Intelligent Transport Systems) si basano sull’impiego integrato di tecnologie che consentono di monitorare, valutare e gestire in modo intelligente i trasporti grazie a sensori, telecamere, comunicazioni wireless, dispositivi IoT (Internet of Things) e IA raccogliendo e analizzando i dati relativi a traffico, condizioni stradali e dei veicoli “connessi” in tempo reale.
Dati utilizzati dai centri di gestione del traffico (Traffic Management Centers), insieme a strategie di gestione dei trasporti “smart”, per prendere decisioni data-driven e fornire servizi che permettono di affrontare in modo innovativo i problemi della mobilità urbana – pubblica e privata – sviluppando soluzioni incentrate su sicurezza, efficienza, efficacia e tutela dell’ambiente, oltre ad aumentare la produttività delle flotte delle imprese attive nel trasporto merci.
Secondo la Commissione Europea, le principali applicazioni degli ITS riguardano la gestione di traffico e mobilità, del trasporto pubblico, delle flotte e del trasporto merci, i pagamenti automatici (che riducono tempi di viaggio e consumi) ai caselli autostradali, il controllo avanzato dei singoli veicoli per garantire sicurezza e facilitare la gestione di emergenze e incidenti.
I Sistemi di Trasporto Intelligenti sono quindi applicazioni avanzate che consentono di utilizzare nel settore dei trasporti diverse tecnologie, con l’obiettivo di rendere più sicura, efficiente e sostenibile la mobilità attraverso soluzioni di management e controllo. Gli ITS sono fondamentali anche per ridurre l’inquinamento e la congestione, in quanto un sistema “smart” permette di gestire con maggior efficacia il traffico e i trasporti stradali.
Tuttavia, è importante sottolineare come gli Intelligent Transportation Systems non sostituiscono le tecnologie “tradizionali” ma sono complementari alle stesse. Alcuni esempi di soluzioni che possono far parte degli ITS sono:
- Sistemi di navigazione basati sulla geolocalizzazione per individuare il percorso migliore analizzando le condizioni del traffico in tempo reale.
- Sistemi che avvisano i conducenti per tempo in caso di situazioni potenzialmente pericolose evitando così incidenti.
- Insegne intelligenti per individuare parcheggi liberi o completi.
- Insegne e tabelloni elettronici per consentire la visualizzazione degli avvisi sul traffico (anche autostradale) in real time e i tempi d’attesa dei mezzi pubblici.
- Segnalazione in tempo reale di incidenti stradali lungo il percorso.
- Reindirizzamento del traffico in caso di ingorghi o condizioni meteorologiche particolarmente avverse.
- Sistemi di rilevamento dei veicoli e dei pedoni.
- Monitoraggio dell’integrità di ponti e infrastrutture.
- Sistemi di gestione delle flotte per monitorare e ottimizzare il movimento dei veicoli commerciali, degli autobus o dei treni, riducendo i costi operativi e le emissioni inquinanti.
- Ricarica dei veicoli elettrici sfruttando le reti intelligenti per ottimizzare la gestione di domanda e offerta energetica anche relativamente ai prezzi.
Come funzionano gli ITS
Per far funzionare gli ITS sono necessari componenti hardware e software. L’hardware comprende dispositivi IoT (Internet of Things) come, sensori, telecamere per il controllo della velocità e delle infrazioni, semafori intelligenti, pannelli a messaggio e caselli che nell’insieme raccolgono una gran mole di dati sulla mobilità.
I software, ad esempio, includono piattaforme che consentono di gestire in modo avanzato il traffico, l’inquinamento che causa nelle varie zone, le comunicazioni vehicle-to-everything (V2X) via radio o mediante connessioni Internet, il controllo adattivo del traffico, le simulazioni avanzate dei flussi e la selezione dei dati qualitativamente validi per aiutare i processi di decision-making.
Infatti, i Sistemi di Trasporto Intelligente sfruttano soluzioni ICT e altre tecnologie per interconnettere veicoli, infrastrutture, conducenti e centri di controllo e gestione del traffico.
Sistemi evoluti che permettono di raccogliere, processare e condividere l’imponente mole di dati raccolti in tempo reale grazie a IA, edge e cloud computing, consentendo di rimodellare la mobilità urbana migliorando sicurezza ed efficienza nonché comfort dei mezzi di trasporto pubblico, riducendo contestualmente le emissioni di gas serra.
Ad esempio, i semafori intelligenti dotati di videocamere attraverso l’analisi dei dati sul traffico grazie all’IA sono in grado di creare le cosiddette “onde verdi”: lunghi tratti di arterie urbane nei quali i semafori sono tutti verdi, permettendo ai conducenti di non fermarsi inutilmente con conseguente perdita di tempo. Una soluzione che ha ricadute positive su inquinamento ambientale e acustico generato da veicoli fermi senza che ce ne sia necessità.
I vantaggi degli Intelligent Transportation Systems
Gli ITS possono svolgere un ruolo significativo per migliorare vari aspetti della mobilità urbana. Il report pubblicato da McKinsey evidenzia come un rapporto della Commissione Europea abbia rilevato che i maggiori benefici socioeconomici cumulativi degli ITS includono la riduzione dei tempi di viaggio e l’incremento dell’efficienza (66%), la riduzione dei tassi di incidenti (22%) e il risparmio sul consumo di carburante (11%).
Infatti, sfruttando sistemi di gestione del traffico, d’informazione e di navigazione intelligenti che elaborano i dati in tempo reale, i conducenti sono in grado individuare i percorsi più veloci e meno affollati evitando code, traffico e possibili incidenti, diminuendo di conseguenza i consumi di carburante e le emissioni. Gli ITS presentano benefici anche per la mobilità condivisa e integrata, incentivando l’utilizzo di mezzi pubblici, biciclette e veicoli elettrici in sharing.
Anche per le imprese i Sistemi di Trasporto Intelligenti offrono molteplici vantaggi: dal contenimento dei costi operativi per la gestione delle flotte a minori consumi di carburante, fino alla riduzione dei tempi di percorrenza. Inoltre, gli Intelligent Transportation Systems contribuiscono a migliorare la qualità del servizio offerto ai clienti in termini di puntualità, affidabilità e sicurezza delle consegne, promuovendo la sostenibilità ambientale e sociale delle aziende.
Infine, gli ITS aumentano la sicurezza stradale grazie al monitoraggio delle condizioni di veicoli e conducenti, determinando una riduzione degli incidenti e del tasso di mortalità su strada. Non a caso la sicurezza è uno dei punti fondamentali della strategia europea per la mobilità intelligente e sostenibile, che prevede la diffusione su larga scala dei veicoli a guida autonoma o semi-autonoma entro il 2030 e l’azzeramento della mortalità causata da tutte le modalità di trasporto entro il 2050.
Gli Intelligent Transportation Systems, pertanto, possono migliorare sensibilmente la qualità della vita degli individui e aumentare la competitività delle imprese attive nel settore dei trasporti, risolvendo problemi della mobilità urbana come la congestione stradale, l’inquinamento acustico e quello ambientale.
Gli ITS in Europa
In questo senso, l’UE ha identificato negli ITS – utilizzati anche in molti Paesi fuori dall’Europa – un elemento cruciale per raggiungere i propri obiettivi rispetto alla mobilità sostenibile.
Gli ITS sono fondamentali anche per affrontare i problemi relativi all’inquinamento e congestione in Europa, con l’UE che nel 2022 ha rivisto la prima direttiva risalente al 2010 sugli ITS aggiungendo l’interoperabilità dei vari Sistemi di Trasporto Intelligenti quale elemento cruciale.
Infatti, sistemi “intelligenti” e interoperabili efficientano la gestione del traffico, favoriscono l’utilizzo combinato dei mezzi di trasporto caratterizzati da maggiore sostenibilità e aprono scenari rilevanti rispetto all’erogazione di servizi innovativi e alla conseguente creazione di nuovi posti di lavoro.
Il ruolo dei Cooperative Intelligent Transportation Systems (C-ITS)
All’interno dei Sistemi di Trasporto Intelligenti un ruolo rilevante è quello dei Cooperative Intelligent Transportation Systems (C-ITS) che permettono ai mezzi di trasporto di interagire direttamente tra loro e con le infrastrutture vicine. Infatti, nella mobilità stradale i C-ITS includono le comunicazioni V2V (da veicolo a veicolo), quelle V2I (dal veicolo all’infrastruttura) e le comunicazioni I2I (tra un’infrastruttura e l’altra), oltre a quelle tra veicoli e pedoni o ciclisti V2X (da veicolo a tutto).
Sostanzialmente, i Cooperative Intelligent Transportation Systems sono una categoria di servizi degli ITS che poggiano su reti aperte. Le comunicazioni wireless sfruttano due soluzioni: il Wi-Fi o la tecnologia C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) basata sulle reti 5G che consente ai veicoli di “dialogare”. Le due soluzioni abilitano la comunicazione e il conseguente scambio di messaggi tra diverse stazioni I-CTS, senza che queste siano collegate per impostazione predefinita.
I C-ITS offrono ulteriori vantaggi in chiave “smart” relativi alla sicurezza stradale e all’efficienza, ma aumentando la quantità di dati e informazioni condivise possono presentare problemi relativi alla privacy, oltre a potenziali overload di informazioni inviate ai conducenti con effetti controproducenti.
Un mercato in costante crescita
A riprova dell’importanza dei Sistemi di Trasporto Intelligenti per “trasformare” la mobilità urbana, il mercato globale degli ITS – che nel 2022 valeva 28,5 milioni di dollari – è destinato a crescere in quanto aumenterà costantemente la necessità di utilizzare sistemi di controllo del traffico evoluti ed efficienti. Infatti, secondo un report pubblicato da Grand View Research – società di ricerca e consulenza di mercato californiana con sedi in Usa e India –, nel 2030 la dimensione del mercato dei Sistemi di trasporto intelligenti varrà 52,54 miliardi di dollari con CAGR (tasso di crescita annuale composto) dell’8,3%.
