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Sistemi di controllo semaforico auto-organizzanti

il sistema sviluppato nel progetto COLOMBO prevede semafori che percepiscono le macchine tramite sistemi di comunicazione Vehicle to Infrastructure (V2I) e prendono decisioni locali.

Il progetto EU COLOMBO

 

Gli ingorghi e le congestioni di traffico nelle nostre città rappresentano una delle piaghe delle società moderne.
Da una parte, rappresentano un costo enorme che a livello europeo si stima in 50 miliardi di euro all’anno; dall’altra riducono la qualità della vita nelle città con lunghe attese in coda ed inevitabili Impatti ambientali (rumore e inquinamento).
Si stima che il 40% delle emissioni di CO2 e il 70% degli altri inquinanti provenienti dai trasporti deriva da traffico urbano.
I sistemi tradizionali di gestione di traffico tipicamente si basano su un controllo centralizzato o parzialmente distribuito, e su sensoristica distribuita ottenuta tramite sensori induttivi immersi nell’asfalto.
La principale limitazione di questo approccio è che accentra le funzionalità del sistema di controllo producendo un collo di bottiglia nella gestione e richiede una costosa ed estesa infrastruttura di comunicazione per la raccolta dei dati.

Il progetto EU COLOMBO
L’approccio seguito dal sistema sviluppato nel progetto COLOMBO è invece completamente distribuito.
I semafori percepiscono le macchine tramite sistemi di comunicazione Vehicle to Infrastructure (V2I) e prendono decisioni locali.
Non esiste una comunicazione esplicita tra intersezioni vicine che viene realizzata (indirettamente) tramite Il flusso veicolare che transita da una intersezione all’altra e viene “percepito” dall’intersezione successiva.
Nonostante le decisioni siano prese localmente, si nota una auto-organizzazione della dinamica del sistema semaforico complessivo che vede emergere comportamenti intelligenti quali onde-verdi, una sostanziale riduzione dei tempi di attesa in coda e una più veloce risoluzione delle situazioni di congestione rispetto a sistemi di controllo statico temporizzati sulla base di previsioni di traffico e dati storici.

In figura sono riportati a sinistra i tempi di attesa di una strategia statica e a destra quelli dell’approccio COLOMBO in funzione del traffico in ingresso e in uscita da un incrocio.
Si nota una sensibile riduzione dei tempi di attesa simulati: i colori blu rappresentano minori tempi di attesa, mentre quelli gialli, rossi e marroni tempi di attesa sempre crescenti.

Caratteristiche importanti del sistema COLOMBO sono i bassissimi costi di installazione perché non richiedono necessariamente l’installazione di sensori induttivi sotto l’asfalto, e bassi costi di installazione in quanto il sistema installato in una intersezione non richiede di conoscere le intersezioni vicine in quanto non necessita di una comunicazione esplicita.

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