Emer-GO

Piattaforma C-ITS di adeguamento dei veicoli EMERGenziali ai servizi road-side di smart-mObility

Analisi dei requisiti utente del sistema C-ITS

Il progetto EMER-GO avanza nella sua timeline e giunge al completamento delle attività WP1. In particolare, il team impegnato sul progetto, tra le varie attività concluse, ha ultimato quelle relativa al task T1.2 – Analisi dei Requisiti Utente del Sistema C-ITS in cui, data l’organizzazione progettuale di tipo Agile SCRUM, si è proceduto all’identificazione di Temi, Epiche e User Stories. Sono stati identificati 3 Temi, 9 Epiche e 28 User Stories. I Temi su cui il partenariato si concentrerà, in termini realizzativi, sono tre e sono i seguenti:

  1. THEME 1SERVIZI C-ITS ON-BOARD E ROAD-SIDE: Il dispositivo Emer-GO deve poter essere installato a bordo veicolo in aftermarket su mezzi di emergenza (ambulanze, mezzi dei vigili del fuoco, protezione civile ecc.). Esso deve essere abilitante, per i veicoli emergenziali, ai servizi C-ITS di prossima generazione. In particolare, ai fini di una migliore gestione dell’emergenza deve poter essere dato supporto ai servizi C-ITS di Emergency Vehicle Approaching / In Operation, GLOSA (o Emergency-GLOSA) e Emergency Vehicle Priority;
  2. THEME 2SISTEMA DI MONITORAGGIO DELL’ADERENZA DEGLI PNEUMATICI: Il dispositivo Emer-GO deve essere equipaggiato con un sistema di stima dell’aderenza degli pneumatici (TRICK) che possa consentire una stima, puntuale, della qualità del manto stradale. Tali acquisizioni devono poter essere raccolte e visualizzate da una centrale operativa nonché essere distribuite all’infrastruttura di strada o agli altri veicoli tramite comunicazioni DSRC, in caso di rilevazioni indicanti una pessima qualità dell’asfalto o una buca. Ciò garantisce, dunque, una piena compatibilità del sistema di stima dell’aderenza degli pneumatici al contesto C-ITS;
  3. THEME 3ON BOARD GRAPHICAL USER INTERFACE E CENTRALE OPERATIVA: Il dispositivo aftermarket Emer-GO dovrà mostrare i risultati delle proprie elaborazioni al conducente del veicolo. Il conducente del veicolo di emergenza deve poter visualizzare, tramite apposita interfaccia monitor, la velocità media derivante dall’esecuzione dell’algoritmo di Emergency-GLOSA e un’indicazione verde/rosso che suggerisce la necessità di aumentare/diminuire la velocità di approccio al prossimo incrocio semaforico sul percorso di destinazione. Inoltre, quando presenti, dovranno essere mostrati dei messaggi di “attenzione alla guida” in presenza di un manto stradale non perfetto e per cui l’aderenza del veicolo può essere a rischio.

EMER-GO è un progetto che implementa un sistema di bordo del veicolo (OBU) che può essere installato aftermarket sui veicoli di emergenza (come ambulanze, camion dei pompieri e veicoli della protezione civile) per effettuare una comunicazione in tempo reale con un’unità a bordo strada (RSU) collegata alla rete stradale e al sistema di gestione del traffico urbano. La comunicazione è finalizzata ad acquisire i parametri dei semafori alle intersezioni, a fornire raccomandazioni di emergenza GLOSA (Green Light Optimal Speed Advisory) al conducente per ridurre al minimo il tempo di attraversamento dell’intersezione e a restituire al sistema stradale le informazioni sulla prossimità e sulle condizioni del veicolo per consentire applicazioni esterne di prioritizzazione del verde (nel caso di sistemi di traffico adattivi) e di segnalazione di veicoli di emergenza per altri veicoli in avvicinamento. Il sistema può anche stimare le condizioni di trazione del veicolo in tempo reale e trasferire le informazioni alle unità stradali per generare messaggi di allerta agli altri veicoli in caso di superamento dei valori di soglia.

Inoltre, il sistema fornisce servizi aggiuntivi basati sia sulla registrazione e sulla post-elaborazione degli stessi messaggi C-ITS sia sull’elaborazione dei dati delle missioni dei veicoli di emergenza. In particolare, il progetto svilupperà i seguenti servizi di big data analytics:

– Mappe dinamiche delle condizioni della pavimentazione urbana (per quanto riguarda la trazione) basate su messaggi generati in tempo reale.

– Mappe dinamiche della distribuzione delle richieste di emergenza sul territorio, basate sullo standard di localizzazione C-ITS.

– Mappe dinamiche della frequenza dei tratti di rete stradale percorsi per la gestione delle emergenze (anch’esse abilitate dalla localizzazione C-ITS) per la pianificazione offline di politiche di ottimizzazione (configurazione offline di piani di circolazione, schemi di fasatura dei semafori, aumento della capacità e del flusso di traffico con l’eliminazione/controllo della sosta su strada, ecc.)

– I conducenti dei veicoli di emergenza possono visualizzare una mappa con la posizione del veicolo, la qualità del manto stradale, i parametri rilevanti del veicolo e la velocità attuale. Possono anche attivare la modalità “Emergenza” e visualizzare il percorso ottimale per raggiungere la destinazione, con informazioni sulla qualità della strada, la velocità media e suggerimenti sulla variazione di velocità.

– Gli utenti delle centrali operative possono visualizzare lo stato dei veicoli equipaggiati con Emer-GO, le stime sulla qualità del manto stradale e le informazioni sugli interventi di emergenza. Possono inoltre accedere a un elenco degli interventi di emergenza effettuati e a dettagli sulle situazioni di emergenza attuali e passate.

Il dispositivo Emer-GO è un sistema dotato di un sistema TRICK (Tire-Road Interaction Control and Knowledge) che consente una stima accurata della qualità della strada. Il sistema TRICK deve essere in grado di raccogliere e visualizzare i dati a un’unità operativa centrale e di distribuirli all’infrastruttura stradale o ad altri veicoli tramite comunicazioni DSRC in caso di cattiva qualità della strada o buche. Ciò garantisce la piena compatibilità del sistema di controllo dell’interazione pneumatico-strada con il contesto C-ITS.

Il dispositivo Emer-GO acquisisce dati dinamici e cinematici dal veicolo o dai sensori installati come parte della soluzione attraverso un’unità centrale di acquisizione ed elaborazione dati dedicata, necessaria per valutare le condizioni di aderenza della strada e fornire dati alla logica TRICK e alla comunicazione OBU.

Il sistema TRICK, con il suo hardware e software, riceve ed elabora i dati dinamici del veicolo per determinare parametri non misurabili relativi alla correlazione tra le condizioni stradali e l’usura degli pneumatici, come le forze di interazione tra lo pneumatico e la strada, l’aderenza dello pneumatico e la mappatura della strada. È costituito da un modello di quadriciclo che lavora in una modalità innovativa a ritroso, elaborando in tempo reale i bilanci tra le forze globali relative alle masse e alle accelerazioni acquisite, ridistribuendo i contributi dinamici corretti a ciascun angolo e ottenendo le forze scambiate nelle tre direzioni ortogonali X, Y e Z e le quantità relative allo slittamento longitudinale e laterale, fondamentali per caratterizzare il comportamento del pneumatico e alimentare la logica di controllo di bordo.

I risultati del progetto consentiranno alle aziende proponenti di collaborare con un’ampia gamma di attori del settore dei trasporti, tra cui i gestori delle infrastrutture di trasporto e le case automobilistiche. I gestori delle infrastrutture di trasporto devono affrontare le sfide legate alla gestione del traffico e alla manutenzione delle strade con risorse sempre più limitate. I servizi per la rete di veicoli interconnessi e quelli relativi alla valutazione della trazione e delle condizioni del manto stradale rappresentano per queste aziende l’elemento fondamentale per pianificare investimenti e nuovi progetti caratterizzati da elevata complessità tecnica e costi significativi. Le case automobilistiche possono ampliare la gamma di servizi offerti ai clienti grazie ad algoritmi di sicurezza e di controllo della stabilità più performanti, alimentati da algoritmi fisici. Inoltre, un veicolo che diventa un “sensore”, in grado di elaborare i dati di bordo per valutare l’usura dei pneumatici e della strada e la trazione, diventa un elemento chiave nella prospettiva di una mobilità intelligente, interconnessa e autonoma, facendo da ponte tra i conducenti e le infrastrutture. I passeggeri beneficeranno di questi sviluppi sperimentando condizioni di guida più sicure, efficienti e confortevoli.

Il dispositivo aftermarket Emer-GO deve visualizzare i risultati della sua elaborazione al conducente del veicolo di emergenza. Il conducente deve poter visualizzare, attraverso un’interfaccia monitor dedicata, la velocità media risultante dall’esecuzione dell’algoritmo Emergency-GLOSA e un’indicazione verde/rossa che suggerisca la necessità di aumentare/diminuire la velocità quando ci si avvicina al prossimo incrocio semaforico sul percorso di destinazione. Inoltre, quando presenti, i messaggi di “attenzione alla guida” devono essere visualizzati in presenza di un manto stradale imperfetto e quando l’aderenza del veicolo può essere a rischio.

La centrale operativa deve raccogliere ed elaborare le informazioni trasmesse dal dispositivo Emer-GO aftermarket per creare mappe dinamiche relative alla qualità del manto stradale e stimare i percorsi preferiti dai veicoli di emergenza. Le mappe di calore consentono alle autorità competenti di intervenire in modo autonomo e tempestivo, svincolandosi dalle segnalazioni sporadiche dei singoli cittadini. La stima dei percorsi preferenziali per i veicoli di emergenza consente di riorganizzare le aree di interesse per aumentare la capacità di deflusso.

Analisi dei requisiti utente del sistema C-ITS

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