Tecnologie per l’analisi dell’integrità del sistema stradale

Paolo Cappello, di Air-Connected Mobility, presenta un progetto che valuta le condizioni del manto stradale, il cui obiettivo è intervenire in ottica predittiva sulla manutenzione delle infrastrutture viarie per migliorarne la sicurezza.

Lo scorso 24 gennaio le società Air-Connected Mobility, Fasternet, Streparava e IPRE hanno dato vita alla rete d’impresa M-apperò, che sta lavorando a un progetto incentrato sulla realizzazione di un sistema di monitoraggio, in ottica anche di manutenzione predittiva, dello stato della rete viaria. Scopriamo di più sull’attività e i progetti della rete attraverso le parole di Paolo Cappello, General Manager di Air-Connected Mobility.

Qual è l’obiettivo del progetto M-Apperò? 

Paolo Cappello, General Manager di Air-Connected Mobility

«Il progetto, sostenuto dell’associazione Cluster Lombardo della Mobilità, nasce per rispondere ai bisogni reali delle PA (Pubbliche Amministrazioni) in ambito di manutenzione delle infrastrutture e sicurezza dei trasporti, tramite lo sviluppo di una piattaforma per l’analisi del manto stradale in grado di offrire supporto decisionale per quanto riguarda gli interventi di manutenzione.

Uno degli aspetti più interessanti è rappresentato dall’uso predittivo dei dati, la classificazione dei quali viene impiegata per prevedere l’evoluzione di un deterioramento e per analizzare l’efficacia del tipo di intervento proposto. Il valore predittivo di questa soluzione si estende anche alla valutazione dell’efficacia dei fornitori».

Come si è strutturato il progetto? 

«La fase iniziale è stata dedicata all’analisi delle tecnologie disponibili, testando un dataset campione per determinarne disponibilità e fruibilità. Per la creazione della piattaforma, sono stati utilizzati dati di mobilità provenienti da veicoli connessi (grazie ad appositi sensori installati sui mezzi e sull’arredo stradale), immagini e video a cui viene applicata l’AI (Intelligenza Artificiale).

In una seconda fase, selezionate le fonti dati e testata la loro facile integrabilità con i sistemi già in uso nelle PA, il Consorzio ha creato un orchestratore per l’immagazzinamento e l’analisi dei dati raccolti o integrati, così da consentire l’accesso immediato alle informazioni preliminari e creare una base dati.

In seguito allo sviluppo di un PoC (Proof of Concept), in collaborazione con la Provincia di Brescia e il suo provider di servizi di manutenzione stradale, il progetto sta attualmente verificando, con il feedback di manutentori esperti, la coerenza delle informazioni elaborate dal sistema grazie ai dati catturati con l’oscillometro.

In futuro, vogliamo affiancare la PA con un servizio a 360 gradi, in modo da svolgere sopralluoghi mirati, categorizzare gli ammaloramenti, prioritizzare gli interventi di manutenzione e valutare le relative attività con indici di qualità».

Quali tipologie di dati utilizza il progetto? 

«Inizialmente il gruppo si è concentrato sulla raccolta di dati accelerometrici, ma le prime analisi hanno rilevato una lacuna da parte di questo tipo di fonte: i dati forniti sono infatti limitati al percorso delle ruote, quindi, nel caso in cui un ostacolo presente sul manto stradale venga schivato, i dati a esso relativi (come entità e natura) non vengono rilevati.

Dati oscillometrici applicati ai dissesti

Si è dunque optato per l’integrazione dei dati accelerometrici con un’analisi per immagini, che offre informazioni aggiuntive sul piano qualitativo riportando, per esempio, l’analisi del tipo di deterioramento sulla base delle fessurazioni adiacenti a un avvallamento. L’AI è il motore dell’algoritmo visivo e di quello per la determinazione delle oscillazioni rilevate dall’analisi. A sua volta, l’esercizio di data fusion è tecnologicamente interessante perché permette di estrarre valori superiori alla somma delle singole fonti».

Quali sono le tecnologie impiegate? 

«L’obiettivo principale è stato quello di utilizzare la tecnologia già accessibile alla PA, in modo da evitare ulteriori investimenti e interventi di integrazione: questo ha significato anche usare soluzioni il più quotidiane possibili, come immagini e video scattati dai telefonini, così da lasciare aperta a tutti i player della mobilità (dalla PA ai cittadini stessi) la possibilità di fornire i dati. Allo stesso modo, è stato previsto l’uso dei dati derivanti dalle black box già comunemente installate su molti veicoli.

Nell’ottica di percorrere la strada più semplice per la PA e per il cittadino, le tecnologie utilizzate devono essere versatili e a basso costo. Il dispositivo dev’essere semplice e, più nel dettaglio, le immagini a bassa risoluzione non sono considerate un limite rispetto all’obiettivo di classificare il deterioramento del manto stradale, anzi, sono quasi preferibili per avere file leggeri in grado di velocizzare la processazione dei dati».

Come funziona la piattaforma per la gestione digitale delle informazioni? 

«Il progetto si basa su un’architettura che prevede l’utilizzo di diverse soluzioni tecnologiche, in grado di elaborare dati provenienti da fonti diversificate. La soluzione è stata ideata - nell’ottica di una continua integrazione con nuove fonti di dati - secondo principi open, così da non escludere le informazioni ancora non utilizzate o prese in considerazione.

I dati vengono raccolti, elaborati e analizzati tramite appositi algoritmi e interpretati dal cosiddetto “orchestratore”, che funge da data warehouse permettendo di mettere a confronto le informazioni indipendentemente dal loro formato o dalla loro provenienza. L’orchestratore, infatti, consente:

  • la selezione di parti specifiche di dati (di interesse per il sistema);
  • la geo-codifica e proiezione sul sistema cartografico, in particolare sull’asse stradale di competenza;
  • la normalizzazione dei dati (eliminazione duplicati, convergenza del formato data e ora, formattazione dei campi numerici e dei campi di testo ecc.);
  • la derivazione di nuovi dati calcolati secondo le aggregazioni definite per ciascun campione;
  • l’attribuzione di chiavi di ricerca multiple.

I dati vengono poi resi fruibili e contestualizzati, in base alle necessità dell’utente finale, tramite un applicativo dedicato a ciascun tipo di utente (app mobile per il manutentore o interfaccia da desktop per la PA, per esempio)».

Un esempio di rilevazione fotografica e visualizzazione della rilevazione nella schermata mappa della piattaforma

Come si integra il progetto nei piani per la transizione ecologica e digitale del PNRR? 

«Il PNRR ha stanziato 32 miliardi di euro per la realizzazione di un sistema infrastrutturale sostenibile: uno degli elementi chiave in questo contesto è senz’altro la manutenzione efficiente delle infrastrutture stradali, che rappresentano una voce di spesa significativa e impattano fortemente i budget della PA, ma anche la qualità di vita del cittadino.

La digitalizzazione dei processi decisionali di manutenzione è sicuramente uno dei punti chiave per implementare un efficientamento, ma M-apperò non si limita a questo. Il progetto, infatti, prevede un servizio a 360 gradi, capace di offrire alla PA un agevole accesso alla digitalizzazione e il miglioramento di processi attualmente svolti in loco da un operatore con difficoltà e mancanza di capillarità».

Quali sono le potenzialità della piattaforma? 

«La piattaforma rappresenta uno strumento a disposizione di province, regioni, aree metropolitane, gestori e operatori delle infrastrutture stradali, che può portare nuova efficienza e valore aggiunto ai processi decisionali (dove la componente umana rimane comunque insostituibile) supportando la rilevazione in loco e motivando le scelte strategiche e operative dei manager. La soluzione è infatti stata pensata e sviluppata in modo tale da essere in grado di autosostenersi in un mercato che, di prassi, richiede che ogni sistema sia adattabile e personalizzabile in base alle esigenze e richieste specifiche di ogni PA, Comune e provincia».

Le quattro anime del progetto M-apperò

AIR-CONNECTED MOBILITY

All’interno del progetto, il ruolo di Air- Connected Mobility è la data fusion. L’azienda, infatti, fornisce l’unica visione end-to-end dei dati di mobilità, dal singolo automobilista al fleet manager fino ai dealer e alla Pubblica Amministrazione. Air- Connected Mobility è un’azienda visionaria con l’obiettivo di migliorare la mobilità su ruote rendendola più sicura, efficiente e rispettosa di cittadini e ambiente.

FASTERNET

Fasternet progetta e realizza infrastrutture IT, sviluppando soluzioni in ambito Infrastructure, Networking, Collaboration e Security. Lavora per indirizzare la Digital Trasformation dei propri clienti, per ottimizzare i loro processi operativi e trasformare le loro scelte in opportunità di business e d’investimento. Nel contesto del progetto svolge il ruolo di orchestratore di dati.

IPRE

IPRE è attiva nel settore della consulenza su progetti di big data, mobilità, intelligenza artificiale, a supporto delle aziende nelle complesse strategie di mercato e nella creazione di nuovi prodotti innovativi. Nel contesto del progetto, IPRE si occupa nello specifico dello sviluppo della componente di riconoscimento visivo.

STREPARAVA

Il gruppo Streparava è leader e partner delle più importanti case produttrici nel settore automotive per i componenti e i sistemi powertrain, driveline, sospensioni e sistemi motore. In oltre settant’anni di attività, l’azienda ha saputo cogliere le sfide del mercato internazionale e le trasformazioni indotte dal processo di globalizzazione. In M-apperò fornisce una liaison con il mondo automotive, in un contesto dove i veicoli del futuro diventeranno sempre più un centro di raccolta e fruizione di dati e servizi.

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