Diapositiva 1 - Ordine ingegneri della Provincia di Roma

Commissione Sistemi di Regolazione del Traffico
La regolazione semaforica: i sensori e le
opportunita’ per una regolazione ottimale
LA SPERIMENTAZIONE DI UNA NUOVA
TECNOLOGIA DI SENSORE:
DAL LABORATORIO ALLA STRADA
RUGGERO ROSATI
Università di Roma “Sapienza” - Facoltà di Ingegneria - Saletta del Chiostro
Giovedì 5 Febbraio 2015
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Stato dell’arte dei sensori di traffico
TECNOLOGIA PIÙ DIFFUSA
TECNOLOGIE ALTERNATIVE
Spire induttive
Sensori Magnetometrici
Telecamere
Ultrasuoni
Infrarossi
Microonde
Sensori acustici
Sensori piezoelettrici
2
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’idea del brevetto (2007)
Principio di
funzionamento
Variazione della luce
ambientale incidente sul
sensore che si verifica
durante il passaggio di un
veicolo.
3
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’idea del brevetto
Confronto tra la precisione delle forme d’onda prodotte al passaggio dei veicoli
Sensore magnetometrico
Sensore ottico
• migliori prestazioni in caso di veicoli in coda
• è possibile classificare i veicoli per lunghezza
4
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Dal brevetto al 1° prototipo
(2007-2008)
5
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
I primi test su strada
Analisi del segnale analogico nelle varie condizioni
DIURNE…
…e NOTTURNE
6
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 2.0 (2008)
Installazione all’interno della pavimentazione stradale
Contenitore in alluminio
Cablaggio tra Sky Light Sensor e Access Point
per trasmissione dati e alimentazione
Sensore completamente passivo
Immagazzinamento dati su chiavetta USB
7
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 2.0
Sky Light Sensor
Case
Access Point
8
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
La prima sperimentazione
Quando
Novembre 2008
Dove
Consorzio Castel Romano
Componenti
Due sezioni di monitoraggio a due corsie
per senso di marcia
Obiettivo
Verificare il corretto funzionamento dei sensori su un lungo periodo
(resistenza case, impermeabilizzazione, resistenza allo sporco)
9
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’installazione
10
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
La prima sperimentazione
11
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Esiti della prima sperimentazione
•
Il prototipo è risultato perfettamente funzionante in termini hardware e firmware
•
Il principio di funzionamento è risultato estremamente valido, permettendo di
rilevare correttamente i transiti in tutte le condizioni meteorologiche e di
illuminazione ambientale
•
E’ stato riscontrato un ottimo comportamento del case per quanto attiene alle
sollecitazioni meccaniche
•
I principali problemi sono derivati dalla non adeguata impermeabilizzazione
•
Sono state identificate una serie di modifiche che sono state oggetto della
successiva release del prodotto finanziata anche per mezzo del contratto stipulato
col Consorzio in seguito alla soddisfazione della sperimentazione
12
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 3.0
Il sensore diventa wireless (2.4 GHZ)
Tecnologia infrarossa attiva per il periodo
notturno
Il contenitore viene riprogettato in materiale
plastico (POM) impermeabilizzato con 2 o-ring
Alimentazione con 2 batterie alcaline AA (circa
1 anno autonomia)
13
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione WIRELESS 3.0
14
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
la versione WIRELESS 3.0: criticità emerse
Impermeabilizzazione ancora non ottimale –
infiltrazioni a lungo termine per sbalzi termici
Circuito elettronico poco protetto in caso di
manutenzione
Autonomia batterie non soddisfacente (<1 anno)
Ancoraggio della finestra ottica poco convincente
15
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 4.0
Utilizzo di un disco di vetro temprato sigillato con
doppio o-ring
Sensore completamente isolato dalla
controcassa
5 O-ring totali, 2 sul disco di vetro, 2 sul tappo
inferiore, 1 tra cassa e controcassa
Batteria al cloruro di tionile -40°/+85° (6-8 anni
autonomia)
16
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 4.0
Scelta della migliore soluzione autopulente
17
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 4.0
Scelta della migliore soluzione autopulente
18
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’installazione
19
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
La sostituzione
20
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 5.0 (2013)
Tripla tecnologia: ottica – infrarossa - magnetica
•Contenitore stampato in Nylon rinforzato in
fibra di vetro
•Tripla Tecnologia (inserimento sensore
magnetometrico)
•Porting su frequenza 868 Mhz: portata 150200 mt senza repeater
•Utilizzo viti maggiorate
•Riempimento con gel bi-componente IP68
21
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
L’evoluzione: la versione 5.0 (2013)
Tripla tecnologia: ottica – infrarossa - magnetica
22
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
I sensori per la regolazione semaforica
Sky Light Intersection System
23
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Sky Light Intersection System
Vantaggi tecnologici
Controllo accurato dei volumi di traffico
che interessano l’intersezione
Alte prestazioni anche in caso di traffico
congestionato
Dislocando i sensori wireless a diverse
distanze dall’incrocio si ha il controllo della
lunghezza della coda
La presenza della controcassa permette
rapidi interventi di ripristino in caso di
avaria
24
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Applicazioni e sperimentazioni
La sperimentazione nel Comune di Genova con SELEX-ES
Installazione di 6 sensori Sky Light
per il rilievo dei veicoli in transito.
Obiettivo:
confronto tra Sky Light Sensor
e spire induttive.
25
Applicazioni e sperimentazioni
Un esempio applicativo:
La sperimentazione di Genova
con il partner SELEX-ES
Allo scopo di interfacciare il sistema
wireless con la centralina PMFU di SELEX-ES
è stata messa a punto una opportuna
scheda di interfaccia, atta a "tradurre" le
informazioni digitali fornite dal sistema Sky
Light in contatti analogici "leggibili" dalla
centralina PMFU.
Scheda di interfaccia a contatti
26
Applicazioni e sperimentazioni
Un esempio applicativo:
La sperimentazione di Genova con il partner SELEX-ES
900
800
700
600
500
SPIRE
400
SLS
300
200
100
0
0 15 6 2112 3 18 9 0 15 6 2112 3 18 9 0 15 6 2112 3 18 9 0 15 6 2112 3 18 9 0 15 6 2112 3 18 9 0 15 6 2112 3 18 9 0 15
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dati di traffico rilevati - Luglio 2013
27
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Applicazioni e sperimentazioni
Comune di ESTE (PD) con Ne-t Telerete Nordest
Obiettivo: classificare per lunghezza i
veicoli in ingresso di 2 ZTL.
Installazione di 2+2 sensori Sky Light
per classificazione veicoli in ingresso
alla ZTL.
28
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Applicazioni e sperimentazioni
Supermercati Tosano (Cassola-VI) con Ecoricerche Ingegneria
Obiettivo: conteggio ingressi/uscite
nell’area di parcheggio del
supermercato
Installazione di 12 sensori Sky Light per
conteggio veicoli in 3 sezioni di
ingresso al parcheggio.
29
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
La sperimentazione a Roma con
Agenzia per la Mobilità
Installazione di 4 sensori Sky Light
lungo la linea tramviaria in
corrispondenza di un incrocio
regolato da semaforo
Obiettivo:
Rilevare il passaggio dei tram per
l’applicazione futura di politiche
di viabilità preferenziale
30
La regolazione semaforica: i sensori e le opportunità per una regolazione ottimale
Grazie per l’attenzione
Ruggero Rosati
Nabla Quadro S.r.l.
[email protected]
www.nablaquadro.it
31