La Rivoluzione dei Caselli Autostradali: Tecnologie di Riconoscimento Veicolare e la Nascita delle Strade Intelligenti

Le autostrade italiane sono nel pieno di una profonda trasformazione, orientandosi verso un futuro in cui l'efficienza, la sicurezza e la sostenibilità sono garantite da avanzate tecnologie di riconoscimento veicolare. L'introduzione di sistemi innovativi sta rivoluzionando la gestione del traffico, i metodi di pedaggio e il monitoraggio dei comportamenti degli utenti, segnando il passaggio verso una rete stradale sempre più "intelligente".

Mappa concettuale delle tecnologie di riconoscimento veicolare nei caselli autostradali

Navigard: Il Futuro della Sicurezza Stradale Italiana

A partire dal 2026, la tecnologia Navigard entrerà in servizio sulle autostrade italiane, con una copertura dell'intera rete prevista entro il 2027. Questa piattaforma, sviluppata da Movyon, si avvale dell'intelligenza artificiale per controllare la circolazione sui tratti stradali coperti, offrendo soluzioni all'avanguardia per la sicurezza. L'obiettivo principale è monitorare i comportamenti degli utenti, dal controllo dei sorpassi dei mezzi pesanti all'accertamento della velocità media.

Navigard integrerà il sistema Tutor, rilevando la velocità media e istantanea dei veicoli in transito, ma le sue capacità vanno ben oltre. Grazie all'Automatic Incident Detection, il sistema è in grado di rilevare automaticamente eventi critici, come incidenti o la presenza di veicoli fermi in galleria o in contromano. Una volta accertato l'evento tramite il riconoscimento video dell'intelligenza artificiale, la criticità viene immediatamente segnalata al centro di controllo del traffico.

Un aspetto fondamentale di Navigard è il maggiore controllo sui camion. Il sistema verificherà se i veicoli pesanti circolano su corsie non consentite e se rispettano il divieto di sorpasso. In questi casi, le telecamere attivate dai radar scatteranno fotografie del veicolo e le invieranno al sistema centrale per le verifiche. Navigard consentirà anche la lettura da remoto dei dati dei tachigrafi digitali attraverso speciali portali posti lungo la rete, rendendoli disponibili per la consultazione su un tablet alle pattuglie della Stradale tramite un'app dedicata. Inoltre, il sistema rileverà dinamicamente la massa dei veicoli in transito grazie a sensori sul manto stradale. Se un veicolo dovesse superare la massa consentita, verranno allertate le autorità e attivate procedure per impedirne il transito, come comunicazioni su pannelli a messaggio variabile e attivazione dei lampeggianti. L'occhio tecnologico monitorerà anche le merci pericolose, tracciando il percorso e segnalando i mezzi pesanti che trasportano queste tipologie di merci dove non è consentito o dove possono esserci criticità.

Il Sistema Tutor: Evoluzione e Funzionamento

Il 18 giugno 2024, il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti ha approvato il Tutor 3.0, prodotto dalla società Movyon, controllata da Autostrade per l'Italia. Il Tutor è gestito dalla Polizia Stradale, che ne decide l'attivazione di volta in volta, e può essere utilizzato sia per accertare la violazione della velocità istantanea sia per quella media. Come tutti gli apparecchi per l'accertamento dei limiti di velocità, è soggetto a una tolleranza del 5% con un minimo di 5 km/h. In pratica, la velocità rilevata viene automaticamente abbassata del 5% con un minimo di 5 km/h. Teoricamente, il Tutor può essere impostato in base ai limiti in vigore tra i portali oggetto di monitoraggio.

Il Sicve, Sistema informativo per il controllo della velocità, universalmente noto come Tutor, fu sperimentato da Autostrade Tech, braccio tecnologico di Autostrade per l'Italia, fin dal 2003 su alcune tratte e approvato dal Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti il 24 dicembre 2004, con i primi esemplari attivati nel 2005. È stato il primo apparecchio in grado di rilevare, oltre alla velocità istantanea, anche la velocità media lungo un determinato tratto di strada o di autostrada. Inoltre, è stato il primo apparecchio per il controllo della velocità completamente digitale, privo di materiale di consumo (a differenza degli autovelox che usavano pellicole fotografiche), completamente gestibile da remoto e idoneo per un funzionamento 24 ore su 24, 365 giorni all'anno.

Nel 2017 è arrivata la seconda generazione del Tutor, il "Tutor 2.0" o "Sicve PM", che sta per PlateMatching. Questo sistema si basa sulla corrispondenza delle caratteristiche fisiche della targa tra i portali di ingresso e uscita, non più sul riconoscimento ottico dei caratteri (OCR), pur senza modifiche hardware significative. Attualmente, le tratte controllate dai Tutor sono 200 per una lunghezza pari a circa 1940 km di carreggiate autostradali, di cui 178 sulle autostrade in concessione ad Autostrade per l'Italia per un'estensione di 1800 km.

TUTOR 3.0: tutta la VERITÀ raccontata dalla POLIZIA (multe, rischi, attivazioni, sanzioni)

Riconoscimento Automatico delle Targhe (ANPR/ALPR): Il Cuore della Modernizzazione

Il Riconoscimento Automatico delle Targhe (ANPR) o Automatic License Plate Recognition (ALPR) è una tecnologia chiave per le forze dell'ordine, la gestione del traffico e lo sviluppo di città intelligenti. Fondamentalmente, l'ANPR acquisisce e decodifica automaticamente le targhe automobilistiche da immagini o video utilizzando il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR), l'elaborazione delle immagini e sofisticati algoritmi di apprendimento automatico. In un mondo sempre più digitale, dove automazione e scelte basate sui dati sono la norma, l'ANPR è essenziale, garantendo velocità e precisione nella gestione dei dati dei veicoli e riducendo al minimo il lavoro manuale e gli errori umani.

Funzionamento dell'ANPR

Il processo inizia con l'utilizzo di telecamere ANPR ad alta risoluzione, posizionate con cura per registrare la parte anteriore o posteriore delle auto in transito. Queste telecamere specializzate sono progettate per registrare ed elaborare in modo affidabile i dati delle targhe in una varietà di scenari, garantendo precisione, velocità e affidabilità anche in situazioni di traffico intenso o scarsa visibilità, a differenza delle telecamere di sicurezza convenzionali. L'ANPR converte le foto dei veicoli in informazioni utili combinando visione artificiale, apprendimento automatico e riconoscimento ottico dei caratteri in modo fluido ed efficiente.

Diagramma di flusso del processo di riconoscimento automatico delle targhe (ANPR)

Tipologie di Sistemi ANPR

I sistemi di riconoscimento automatico delle targhe rientrano in due categorie principali: sistemi fissi e sistemi mobili. I sistemi fissi garantiscono un monitoraggio 24 ore su 24 nelle aree ad alto traffico, mentre i sistemi mobili offrono flessibilità e portata per l'applicazione delle norme e la sorveglianza, come quelli installati sulle auto della polizia. Questi due tipi di sistemi si completano a vicenda per fornire una copertura completa.

Vantaggi dell'ANPR

L'implementazione dell'ANPR porta numerosi vantaggi significativi, che aumentano la sicurezza, l'efficacia operativa e facilitano processi decisionali più intelligenti. Tra questi:

  • Velocità e Precisione: Il monitoraggio dei veicoli diventa più rapido e preciso, riducendo l'errore umano.
  • Gestione del Traffico: Permette il monitoraggio dei veicoli in tempo reale, la gestione del flusso del traffico e l'analisi della congestione per migliorare la mobilità urbana.
  • Forze dell'Ordine e Sicurezza: Strumento potente per l'identificazione di veicoli sospetti o rubati, controllo delle frontiere e monitoraggio municipale. I sistemi ANPR sofisticati sono in grado di identificare e segnalare le targhe sospette confrontando i database e individuando le irregolarità.
  • Riscossione dei Pedaggi e Parcheggi: Automatizza l'identificazione dei veicoli per il pedaggio e la gestione dei parcheggi, eliminando la necessità di fermate.

Svantaggi e Sfide dell'ANPR

Nonostante i numerosi vantaggi, la tecnologia ANPR presenta anche alcune sfide e restrizioni di cui le organizzazioni devono essere consapevoli per garantirne prestazioni ottimali e un utilizzo appropriato:

  • Difficoltà di Lettura: I sistemi ANPR dipendono principalmente dalla visibilità della targa. Problemi come targhe oscurate, sporche o danneggiate possono compromettere la lettura.
  • Costi Iniziali: L'infrastruttura ANPR, che include telecamere, server, software e integrazione, può comportare ingenti costi iniziali, a cui si aggiungono le difficoltà di manutenzione continua.
  • Privacy dei Dati: L'archiviazione dei dati ANPR è un punto critico. Sistemi affidabili devono seguire rigide linee guida sulla protezione dei dati per garantire un'archiviazione sicura e il rispetto della privacy.

L'Ungheria e il Pedaggio Elettronico: Un Caso di Studio

Nel 2013, l'Ungheria, attraverso NTPS (un'impresa statale di importanza strategica), è stata tra i primi in Europa a introdurre un sistema di pedaggio elettronico basato sulla distanza (DTS) su un tratto dedicato della rete stradale pubblica ungherese, che ora copre oltre 7.000 chilometri. L'introduzione della vignetta elettronica e del sistema di pedaggio elettronico ha segnato un grande passo avanti, utilizzando alcune delle tecnologie più avanzate del tempo per il monitoraggio dei pedaggi.

Tuttavia, con le rapide modifiche tecnologiche, dopo undici anni il sistema di monitoraggio dei pedaggi aveva raggiunto i limiti della sua aggiornabilità e il suo ciclo di vita stava per giungere al termine. Il sistema implementato nel 2013 utilizzava varie tecnologie di rilevamento stradale, tra cui radar e laser, insieme a telecamere di rete per acquisire immagini dei veicoli e generare i pacchetti di dati necessari per l'elaborazione dei pedaggi. Sebbene ciò rispecchiasse la tecnologia delle migliori pratiche dell'epoca, l'architettura multicomponente aumentava la complessità operativa e rendeva la manutenzione e lo sviluppo futuro costosi e difficili da scalare. Ad esempio, dopo la pulizia gli scanner laser dovevano essere ricalibrati, il che richiedeva molto più lavoro manuale. Inoltre, in undici anni, il traffico e la rete delle strade a pedaggio sono cresciuti e le funzionalità necessarie per il monitoraggio dei pedaggi hanno subito modifiche significative.

Panoramica del sistema di pedaggio elettronico in Ungheria

Il Telepedaggio senza Hardware: L'Innovazione di MobiQ

Il telepedaggio si sta liberando dell'hardware. La società statunitense MobiQ, controllata dal gruppo Denso, ha rimosso l'ultimo ostacolo fisico tra l'automobilista e il casello: il ricevitore sul parabrezza. Lo scambio di dati tra un account digitale e un'infrastruttura connessa è più smart: l'intero processo di identificazione e transazione viene ora affidato alla gestione radio dello smartphone, trasformando un dispositivo generico in un trasmettitore dedicato.

Il punto critico dei pagamenti digitali in autostrada è sempre stato la precisione millimetrica del rilevamento. MobiQ ha scelto di percorrere la strada dell'amplificazione criptata del segnale RF (Radio Frequency), dove lo smartphone ingaggia un "corpo a corpo" digitale con le antenne della barriera. Il flusso di informazioni viene inoltrato, via Apple CarPlay o Android Auto, direttamente al display, su cui vengono visualizzati i costi in tempo reale e il countdown dei metri mancanti al casello. In pratica, il conducente evita ogni tipo di contatto con lo smartphone e la sua soglia di attenzione rimane fissa sulla strada.

Il ricorso a una soluzione puramente software risolve alla radice le criticità logistiche e amministrative dei gestori autostradali, infatti nei modelli attuali il mancato rilevamento dei segnali obbliga a procedure farraginose. Con MobiQ la validazione e l'incasso del pedaggio avvengono nel momento esatto del transito. Non serve più archiviare immagini per scopi di recupero crediti o gestire fisicamente la distribuzione dei vecchi apparati a batteria. Nel protocollo V2X (Vehicle-to-Everything) il veicolo cessa di essere un elemento isolato ed entra a far parte di una rete connessa alle infrastrutture stradali e alle apparecchiature di gestione del traffico. Le potenzialità del sistema favoriscono l'introduzione di tariffe dinamiche calibrate sulla congestione stradale istantanea, nella misura in cui lo smartphone dissolve il confine tra pagamento e navigazione attraverso un flusso di dati monetizzabili.

Pedemontana Lombarda: Pioniera del Pedaggio Free Flow in Italia

Autostrada Pedemontana Lombarda è stata la prima in Italia, nel 2015, a introdurre un sistema di pedaggio senza caselli, basato su portali di rilevamento elettronico. L'ingegner Michele Massaro, direttore di esercizio e manutenzione di Autostrada Pedemontana Lombarda, descrive questo sistema come innovativo sin dalle origini e in continua evoluzione. Oggi, oltre l'80% del sistema è basato su telepedaggio o sistemi di pagamento elettronico.

I portali di Pedemontana rilevano i transiti mediante una combinazione di fotocamere anteriori e posteriori, laser scanner volumetrici e illuminatori intelligenti, che consentono l'identificazione anche in condizioni di visibilità ridotta. Ogni veicolo in transito viene fotografato in quattro punti: due immagini anteriori e due posteriori. Durante il passaggio sotto il portale, un laser scanner rileva in tempo reale l'altezza, la lunghezza e il profilo del mezzo, elementi fondamentali per l'attribuzione della classe tariffaria. La targa viene quindi letta automaticamente dal sistema OCR. Per garantire un'identificazione affidabile anche in caso di maltempo o scarsa luminosità, ogni portale è dotato di illuminatori dedicati che attivano un fascio di luce mirato al momento del transito.

Sebbene estremamente affidabile, il sistema non è immune da criticità. Può capitare, ad esempio, che un veicolo come un Doblò che trasporta scale lunghe venga classificato diversamente a causa della volumetria. Pedemontana sta attivamente sviluppando un nuovo sistema basato su intelligenza artificiale, capace di aumentare significativamente il numero di immagini processate automaticamente, per essere ancora più precisi e rapidi.

Un tema molto dibattuto in relazione al pedaggio automatico di Pedemontana è quello relativo al prelievo su auto estere, in particolare svizzere, data l'ampia frequentazione degli automobilisti elvetici sulle strade italiane. Pedemontana precisa che esistono effettivamente alcune difficoltà ad ottenere il pedaggio qualora esso non avvenga attraverso sistemi elettronici. Il sistema di riscossione garantisce un'elevata efficacia in Italia, dove il collegamento tra le banche dati permette di rintracciare facilmente i debitori. Tuttavia, la situazione cambia se il veicolo è immatricolato all'estero, dove è spesso difficile ottenere l'anagrafica del veicolo, la visura storica dei passaggi di proprietà delle targhe, e in alcuni casi è lo stesso utente a inibire l'accesso ai dati personali.

Multi-lane Free Flow (MLFF) e Open Road Tolling (ORT): Pedaggio Senza Barriere

I sistemi Multi-lane free flow (Mlff), anche detti Open road tolling (Ort), consentono di pagare il pedaggio senza soste né rallentamenti alle barriere e sono sempre più richiesti e diffusi in un mondo attento alla sicurezza, alla riduzione delle alterazioni sul traffico e alla minimizzazione dell'impatto ambientale. L'impronta digitale rilevata, correlata alla precisa collocazione temporale (data e ora) e riferita ai dati di posizione Gnss (sistema satellitare globale di navigazione), viene quindi trasferita con protocollo crittografato ad un "data lake" personalizzato per le successive fasi di elaborazione dei dati.

Un esempio recente di questa tecnologia è stato avviato il primo settembre scorso sulla A33 Asti-Cuneo, dove il gestore ha richiesto la fornitura di un sistema tolling completo, dalle altissime prestazioni e rispondente agli standard di sicurezza e di privacy di riferimento, che includesse sia il sistema periferico che i sistemi centrali di backoffice gestionale, operazionale e commerciale.

L'impiego di questa nuova tecnologia porta con sé vantaggi sotto molteplici punti di vista, sia in termini di riduzione dei tempi di percorrenza, garantendo una viabilità più scorrevole, sia a livello di impatto ambientale, limitando l'inquinamento atmosferico e acustico. L'attivazione del sistema Free flow sulla Asti-Cuneo è un processo graduale che coinvolge in questa prima fase i quattro portali compresi tra gli svincoli Asti (Rocca Schiavino) e Castagnito (Alba est). Sono previste agevolazioni, tra cui la gratuità delle percorrenze locali di Alba (tangenziale), di Asti (tratto Asti-Isola d'Asti) e del tratto Roddi-Alba ovest per chi, transitando sotto il portale 6, si recherà al polo ospedaliero passando sotto il portale H (posizionato lungo la viabilità di accesso all'ospedale) e viceversa.

I veicoli dotati di un dispositivo di telepedaggio vengono automaticamente riconosciuti dai portali di rilevamento e il pedaggio viene addebitato secondo le condizioni concordate con il fornitore del servizio. Questo sistema di ottimizzazione prevede agevolazioni e scontistiche per l'utente finale, il quale, attivando un contratto di telepedaggio relativo alla rete autostradale italiana con uno dei fornitori aderenti all'iniziativa, avrà diritto a uno sconto del 25% sul pedaggio, sino al 31 dicembre 2025, per ogni transito effettuato sulla tratta coperta dal sistema Free flow di Asti-Cuneo.

TUTOR 3.0: tutta la VERITÀ raccontata dalla POLIZIA (multe, rischi, attivazioni, sanzioni)

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