Flussi di traffico efficienti con veicoli connessi

Ellen Grumert. Photo credit: Thor Balkhed

Ellen Grumert. Photo credit: Thor Balkhed

In un futuro non troppo lontano, i veicoli connessi saranno in grado di adattarsi a limiti di velocità variabile, aumentando non solo l’efficienza del traffico, ma anche la sicurezza stradale. Ellen Grumert ha progettato un tale sistema durante la sua tesi di dottorato.

Avvicinandoci alle principali città lungo le autostrade, ci imbattiamo in segnali che indicano l’attuale limite di velocità, che può essere variabile, a volte 30, a volte 50 o 80 km / ora. Questi limiti di velocità variabili sono calcolati da un algoritmo matematico che prende in considerazione il numero di veicoli presenti sulla strada e la velocità con cui viaggiano, utilizzando i dati provenienti dai rilevatori statici posti lungo la strada.

Nella sua tesi di dottorato, presentata presso la Divisione Sistemi di comunicazione e trasporto di LiU, Ellen Grumert ha dimostrato che l’utilizzo di limiti di velocità variabili può aumentare l’efficienza del traffico e ridurre il rischio di incidenti. Come parte dei suoi studi di dottorato, ha lavorato presso il dipartimento di Traffic Analytics presso l’Istituto nazionale svedese di ricerca su strade e trasporti, VTI.

Il numero di veicoli connessi è in aumento

Il lavoro presentato nella sua tesi mostra come valutare e sviluppare questa tecnologia con l’aiuto di microsimulazioni computerizzate, in cui i singoli veicoli sono simulati in varie situazioni di traffico. Il numero di veicoli connessi a Internet è in aumento e, se fosse possibile utilizzare direttamente le informazioni da questi, la precisione dei calcoli potrebbe essere aumentata in modo significativo e il numero di rilevatori fissi necessari potrebbe essere ridotto.

“Più veicoli forniscono informazioni sulla loro posizione e velocità, più affidabili saranno i calcoli del limite di velocità che garantisce il flusso di traffico più efficiente lungo quel particolare tratto di strada,”

dice la Grumert.

Le informazioni provenienti direttamente dai veicoli connessi che si trovano su un tratto di strada consentono di stimare il traffico con maggiore precisione. Sarebbe anche possibile ridurre la quantità di rilevatori fissi senza ridurre le prestazioni della stima.

La Tesi: “Using Connected Vehicles in Variable Speed Limit Systems: System Design and Effects”

“Inoltre, sarà possibile rilevare più rapidamente incidenti o altri ostacoli. Queste informazioni potrebbero essere trasmesse direttamente a tutti i veicoli connessi e gli automobilisti riceverebbero un avvertimento precoce dell’evento.”

Verso i veicoli senza conducente

Il sistema consente inoltre di garantire che il veicolo venga automaticamente rallentato fino al limite di velocità variabile che offre il flusso di traffico più elevato: questo costituirebbe un ulteriore passo avanti verso i veicoli senza conducente del futuro. In questo caso, i segnali di limite di velocità stazionari diventerebbero inutili.

Parte della tesi di Ellen Grumert mostra come ottenere una precisione migliore nei calcoli dei limiti di velocità ottimali. I fattori includono sia la velocità massima consentita che la densità critica, che misura quanto il traffico può diventare “denso” su una strada.

Una strada con un traffico intenso, vicino alla capacità massima o forse anche sopra di essa, è particolarmente sensibile alle interruzioni. Le autostrade vicine alle città hanno un traffico molto intenso e un piccolo errore da parte di un autista può portare a gravi conseguenze, sotto forma di incidenti e ingorghi stradali.

Tuttavia, anche se molti veicoli sono oggi connessi, non è sempre ovvio ottenere da loro i dati. Non solo è necessario un protocollo di comunicazione standard, ma anche che i costruttori dei veicoli e i guidatori diano il loro consenso alla trasmissione dei dati. Un’ulteriore domanda che deve essere considerata è che cosa succede se il sistema ha un errore o una interruzione di funzionamento.

“Si è spesso parlato di standard internazionali finché ho lavorato sul campo, ma i produttori di veicoli, i conducenti e gli operatori stradali sono spesso riluttanti a fornire i propri dati liberamente. E rimane anche aperta la questione della responsabilità,”

dice Ellen Grumert.

Il sistema di trasporto del futuro

Ellen, tuttavia, è convinta che un sistema di limiti di velocità variabile e automatico del tipo descritto qui diventerà una componente naturale nei sistemi di trasporto del futuro.

“Dal momento che sistemi simili esistono già oggi, un passo successivo naturale è quello di sfruttare i veicoli connessi in tali sistemi. Questo potrebbe fornire enormi benefici sia per l’efficienza del traffico che per la sicurezza stradale, in particolare sulle autostrade urbane vicine alle città più grandi”.

Ellen Grumert prevede di continuare a dividere il suo tempo tra il lavoro presso il VTI e la ricerca e l’insegnamento presso LiU.