LB2F_95_Automazione del traffico urbano

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Progetto presentato da: Mauro Affatato

 

L’idea nasce dalla volontà di trovare una soluzione per ridurre i consumi e le emissioni degli autobus urbani (alla luce dei continui aumenti dei prezzi dei carburanti e dei limiti sempre più restrittivi sulle quantità tollerate di anidride carbonica e di particolato nelle città) ed allo stesso tempo migliorare il servizio. L’osservazione dalla quale sono partito è: perché i consumi (e di conseguenza le emissioni) per le normali autovetture sono maggiori nelle aree urbane e minori altrove? Come molti sapranno ciò è in gran parte causato dai frequenti arresti e successive partenze che si verificano in prossimità delle intersezioni semaforizzate. In questo modo infatti l’energia cinetica che era stata acquisita dal veicolo viene dissipata con l’attrito che si genera nell’impianto frenante del mezzo. Considerando che le masse (alle quali l’energia cinetica è collegata) degli autobus superano le 20 tonnellate quando carichi, si capisce perché le dissipazioni assumono valori piuttosto importanti.

La soluzione proposta prevede l’applicazione di un Sottosistema di Bordo (SSB) al veicolo e di un Sottosistema di Terra (SST) in prossimità delle intersezioni semaforizzate interagenti tra loro. Il SSB consiste in un emettitore radio e in un piccolo processore, mentre il SST è costituito da vari Transponder (apparecchio usato anche per il pagamento automatico ai caselli autostradali) fissati vicino ai semafori.

L’autobus durante il suo passaggio “interrogherà” così un determinato Transponder al fine di sapere il profilo di velocità che deve mantenere (in funzione di vari parametri come il traffico in quella determinata ora ecc) in modo da giungere in prossimità della successiva intersezione quando la lanterna semaforica ha luce verde e non dover così dissipare inutilmente l’energia cinetica accumulata fino a quel punto con un arresto. Ciò viene attuato con un’interazione del processore del SSB con il limitatore di velocità dell’autobus che imporrà un limite opportuno sulla velocità.

Si stima di riuscire a risparmiare in questo modo carburante per cifre dell’ordine dei 26880 litri evitando così di immettere in atmosfera decine di tonnellate di anidride carbonica. Non dovendosi arrestare e poi ripartire, in prossimità dell’incrocio, ciascun autobus, guadagnerebbe 5 secondi sul proprio tempo di marcia che vanno moltiplicati poi per tutte le intersezioni, i bus e linee comportando un notevole aumento di efficienza del servizio. Ciò è possibile in conseguenza alla diminuzione delle fasi di frenatura ed accelerazione del mezzo che sono inoltre responsabili del cattivo comfort di viaggio di questi mezzi per molte persone.

Il fatto di disseminare la città con punti informativi sulle condizioni di traffico e le fasi semaforiche lascia aperta la possibilità a futuri inserimenti di SSB su altri veicoli che potranno interagire con tali punti informativi per ottimizzare il loro viaggio. Sarebbe poi possibile innalzare ulteriormente il livello di automazione realizzando interazioni tra i vari Transponder e con elementi di rilevamento mezzi come spire induttive creando così un controllo a retroazione.