Ricerca di Sistema Elettrico
La Smart Road è una infrastruttura intelligente che connette i veicoli con la Smart City. Essa è intimamente collegata ai concetti del sistema di trasporto intelligente: l’idea di fondo è che il trasporto e la mobilità debbano essere riconsiderati come un sistema integrato e soprattutto dinamico in cui controllo, informazione e gestione operano in modo sinergico e sincrono.
I veicoli producono dati (posizione, velocità, carica della batteria, consumi, etc.) e, allo stesso tempo, possono misurare l’ambiente in cui si muovono ad esempio monitorando le infrastrutture urbane o le condizioni ambientali. Questi dati sono molto utili per la Smart City che può integrare queste informazioni locali e parziali in un quadro generale, per gestire gli aspetti di traffico, sicurezza ed energia della città. Inoltre la Smart City può fornire informazioni globali o servizi al veicolo quali lo stato aggiornato della rete stradale, dei servizi di ricarica o degli allarmi legati a fenomeni esterni quali eventi meteo, franosi o sismici.
E’ stato realizzato un sistema composto da tre elementi: una infrastruttura stradale intelligente, basata su pali dell’illuminazione, in grado di divenire un mezzo di comunicazione tra i veicoli e la Smart City; un veicolo elettrico equipaggiato con sensoristica di contesto (inquinanti e stato del manto stradale); ed un sistema informatico GIS dove le informazioni sono registrate ed elaborate.
1 Veicolo Sperimentale. E’ stato integrato un veicolo elettrico sperimentale, un quadriciclo. E’ dotato di quattro motori, uno per ruota, con telaio di concezione automobilistica. Il sistema di accumulo è composto da batterie agli ioni di litio con un’autonomia di circa 50 km. Il veicolo è gestibile in modalità drive-by-wire, ovvero tramite computer, negli aspetti di accelerazione, frenata, sterzo ed è dotato di sensori quali telecamere, lidar, accelerometri e GPS. Esso rappresenta il laboratorio mobile sul quale sperimentare comportamenti di guida teleoperata o autonoma e mettere alla prova le applicazioni e le soluzioni più efficaci di raccolta dati e gestione energetica.
2 Infrastruttura intelligente. E’ stata realizzata una Smart Road sperimentale di circa 600 metri all’interno del C.R. Casaccia, che adiuverà la realizzazione di soluzioni tecniche ed architetturali per affrontare la sfida della futura mobilità elettrica sia autonoma che non. Essa è composta da 22 pali con corpi illuminanti a LED dimmerabili. I pali sono collegati alla rete informatica del centro e montano degli Access Point Wi-Fi per la comunicazione con il veicoli. Alcuni dei pali montano sensori di inquinanti, telecamere e sensori audio.
3 Sensore sperimentale dello stato del manto stradale. E’ stato realizzato un sensore sperimentale in grado di compiere un’analisi in tempo reale dello stato superficiale del manto stradale. Esso elabora le immagini riprese da una telecamera di bordo per poter individuare e classificare eventuali difetti superficiali del manto stradale. L’approccio computazionale è quello delle Deep Neural Networks, ovvero di quelle architetture di Intelligenza Artificiale che si basano sull’addestramento supervisionato di reti neurali con moltissimi strati nascosti.
4 Piattaforma GIS CIPCast. CIPCast è un DSS (Decision Support System) in continuo sviluppo concepito come piattaforma per la sicurezza delle infrastrutture critiche. Qui sono stati sviluppati applicativi per la raccolta dati dai veicoli e dai sensori della Smart Road e la trasmissione di eventuali allarmi ai veicoli. Altro aspetto importante è stato lo sviluppo di algoritmi per l’indirizzamento dei veicoli alle colonnine di ricarica in modo da ottimizzare i consumi ed i carichi sulla rete elettrica.