Conosci ISA

IS A good thing

Scheda tecnica sull’Intelligent Speed Adaptation 

Premessa

Con la sigla ISA (Intelligent Speed Adaptation) si indica un dispositivo in grado di trasmettere a un veicolo l’informazione sul limite di velocità vigente sul tratto di strada che sta percorrendo mettendolo in tal modo in grado di adattare, automaticamente o attraverso l’intervento del guidatore, la sua velocità.

 

L’idea di ISA nasce in Svezia agli inizi degli anni ’90, contestualmente al concepimento della cosiddetta “visione 0”, e si sviluppa poi attraverso studi e ricerche condotte anche in altri paesi europei (Danimarca, Olanda e Gran Bretagna).

I primi studi erano fortemente condizionati dalle tecnologie esistenti; in particolare ipotizzavano (UK 1997) di dover realizzare una rete assai fitta di trasmettitori (beacons) collocati lungo le strade che dovevano inviare a ricevitori montati sulle auto le necessarie informazioni.

Nonostante ciò tutti gli studi hanno riconosciuto l’efficacia di ISA e ne hanno di conseguenza sempre raccomandato l’introduzione.

Le tecnologie attualmente disponibili hanno in pratica annullato tutte le difficoltà di ordine sia tecnico che economico allora esistenti; le auto montano di serie sia i navigatori satellitari che i meccanismi di controllo elettronico delle velocità e predisporle per ISA significa ormai solo ‘tirare un filo’ tra i due apparecchi. 

D’altra parte tutti gli studi hanno evidenziato la capacità del dispositivo di ridurre in modo più che significativo l’incidentalità sulle strade e diminuirne altrettanto significativamente la gravità. 

Non resta dunque altro che decidere di farlo.

 

Le possibili configurazioni di ISA

Un sistema ISA si caratterizza in primo luogo con riferimento alle modalità attraverso le quali viene utilizzata l’informazione circa i limiti di velocità.

Tali modalità sono essenzialmente tre:

- informativa: un semplice display ricorda al guidatore il limite vigente cui attenersi. Una versione più ‘efficace’ prevede anche l’attivazione di un segnale acustico (buzzer) in caso di superamento del limite;

- volontaria: il dispositivo limita automaticamente la velocità del veicolo entro i limiti consentiti, ma può essere inserito o disinserito dal guidatore;

- obbligatoria: il dispositivo è sempre attivo e non può essere disinserito (se non in casi di emergenza). Una variante di tale sistema consente momentanei e contingentati ‘sforamenti’ del limite (ad esempio, per affrettare la conclusione di manovre di sorpasso).

Altre possibili caratterizzazioni riguardano le tipologie di limiti trattate.

Queste possono essere:

- fisse, cioè associate  solo alla categoria di strada percorsa (autostrada, extraurbana, urbana);

- variabili, che tengono cioè conto di riduzioni locali nei limiti (curve, incroci ecc.)

- dinamiche, che possono cioè essere variate in funzione di contingenze particolari come condizioni meteo, emergenze smog, traffico intenso ecc. 

 

Le tecnologie satellitari e ISA

Come in precedenza accennato, le prime ipotesi ipotizzavano di dover attrezzare le strade con trasmettitori, con quanto ne conseguiva in termini di costi e complessità di installazione e di manutenzione del sistema.

I primi test sperimentali effettuati con tecnologie satellitari hanno tuttavia dimostrato sin dal primo momento una piena affidabilità, rendendo nel contempo evidente la concreta praticabilità del dispositivo.  

La tecnologia satellitare conferisce al dispositivo una serie di importanti e positive caratteristiche:

- il sistema può essere rapidamente attivato e può funzionare immediatamente sull’intera rete stradale per i veicoli equipaggiati;

- i costi pubblici di gestione del sistema sono, per la parte di funzionamento tecnico, estremamente modesti dato che possono teoricamente limitarsi alla gestione di un database dei limiti di velocità;

- i costi privati sono modesti, dato che le tecnologie di base sono in pratica già montate di serie sui nuovi veicoli e i maggiori costi per estenderne la funzionalità a ISA sono assolutamente marginali;

- vengono eliminati i costi diretti e indiretti di controllo delle velocità. Ad esempio non vi sarebbe più alcun bisogno di attrezzare le ‘zone 30’ e i quartieri residenziali con i costosi e disturbanti dispositivi di traffic calming;

- non vi sarebbero problemi di compatibilità per estendere ISA a tutti i paesi che volessero introdurlo anche con modalità differenti (ad esempio in modalità volontaria piuttosto che obbligatoria);

- l’affidabilità del sistema è totale, dato che la tecnologia adottata dai navigatori è in grado di integrare le perdite di segnale con le mappe memorizzate.  

 

L’impatto diretto di ISA sull’incidentalità e sui consumi

La riduzione dell’incidentalità  è ovviamente il più importante degli effetti attesi dall’introduzione di ISA.

Le stime ex ante reperibili in letteratura si basano sull’applicazione di modelli  che correlano la velocità sia con la frequenza che con la gravità dei sinistri.

I parametri di tali modelli sono derivati da statistiche sull’incidentalità e risentono pertanto sia del periodo che del luogo nel quale sono stati calibrati.

Essi in particolare non tengono conto dell’evoluzione tecnologica intercorsa, soprattutto in termini di sicurezza attiva e passiva dei veicoli e presentano problemi di trasferibilità  dalle realtà rispetto alle quali sono stati calibrati ad altre situazioni (ad esempio i tassi di mortalità in Svezia, dalle cui esperienze sono derivati diversi parametri, sono la metà di quelli italiani).

Le stime sulle riduzioni di incidentalità contenute negli studi sviluppati su ISA devono pertanto essere citate più come indicazioni tendenziali che come valori pienamente realistici.

Ciò premesso si stima, per una applicazione ‘volontaria’ di ISA, una riduzione dei sinistri dell’ordine del 25%, mentre per quella ‘obbligatoria’ tale valore è destinato a raddoppiare. 

I field test hanno infatti mostrato come la riduzione nelle velocità nel sistema volontario sia circa la metà di quella misurata nel sistema obbligatorio.

Inoltre quest’ultimo sistema garantisce, oltre alla riduzione delle velocità medie, anche una loro minor dispersione  e, soprattutto, l’eliminazione dei “comportamenti estremi”. 

Le stime relative alle applicazioni variabili, in grado cioè di tener conto anche di limiti puntuali, collocano le ulteriori riduzioni dell’incidentalità locale nell’ordine del 40% .

Da ultimo sono state anche prodotte stime riferite ad alcune possibili applicazioni dinamiche, e in particolare sulla viabilità extraurbana nei casi di pioggia, neve e oscurità, con valori di riduzione degli incidenti variabili tra il 30 e il 50%. 

Altrettanto importante è l’impatto atteso di ISA sulla gravità degli incidenti.

Analisi statistiche (1997) hanno infatti mostrato come il tasso di incidenti con feriti vari con il quadrato delle velocità, il tasso di feriti gravi con la terza potenza e il numero di morti con la quarta potenza.

Questo porta a valutare l’impatto di ISA, applicato nella versione più efficace (obbligatoria e dinamica), in un dimezzamento dell’incidentalità grave e in una riduzione del 60% della mortalità.

Le stime esistenti sulla riduzione dei consumi sono invece state derivate in via teorica attraverso l’applicazione di modelli di micro simulazione a diverse categorie di strade, e mancano di un supporto empirico.

Le stime allora effettuate (1997) variano dall’8% in campo urbano all’1% in campo autostradale.

Sono valori che andrebbero ovviamente aggiornati, anche se confermano l’ovvia considerazione di un impatto certamente positivo in termini di riduzione dei consumi. 

 

ISA e Self Driving Cars

Un aspetto tutt’altro che secondario legato all’introduzione di ISA è quello di favorire notevolmente l’evoluzione dell’automobile verso la guida automatica, punto d’arrivo necessario del processo di ‘riallineamento’ di tale oggetto a standard accettabili di sicurezza. 

Si verrebbe infatti a incrinare uno degli elementi maggiormente ostativi a un più deciso e rapido sviluppo di tale prospettiva, e cioè la pretesa a ancora oggi rivendicata ‘libertà’ dell’automobilista. 

 

Un possibile percorso per l’introduzione di ISA

Se dal punto di vista tecnologico non sussistono particolari problemi all’introduzione di ISA, non possono essere ignorati i problemi di accettabilità che può presentare una variazione tanto radicale nei comportamenti consolidati e gli impatti prodotti sul settore automotive e del suo indotto.

Se infatti tali problemi fossero inesistenti o irrilevanti, ISA sarebbe già stata introdotta da molto tempo.

Peraltro le valutazioni hanno mostrato chiaramente come l’efficacia di ISA sia massima nelle sue modalità applicative più avanzate (obbligatoria e dinamica) e, di conseguenza, di maggior impatto.

Questo non significa necessariamente mirare fin da subito alla implementazione di ISA secondo quelle modalità, ma certamente impone di costruire un percorso che non precluda la possibilità di adottarle.

Una possibile definizione del processo che può condurre alla introduzione di ISA è la seguente:

1. effettuazione di studi preliminari, field tests e valutazioni conclusive;

2. individuazione delle politiche e delle procedure meglio atte ad affrontare i problemi rilevati;

3. definizione ed emanazione degli standards e dei criteri di interoperabilità;

4. predisposizione di kit ISA per i modelli di auto esistenti e che lo consentono e adesione volontaria incentivata (i.e. contributi all’installazione, riduzione tasse circolazione e premi assicurativi);

5. avvio  della installazione obbligatoria sui veicoli di nuova immatricolazione. 

E’ evidente come l’avvio coordinato del processo su scala sovranazionale, possibilmente nell’ambito UN ECE, sia decisamente preferibile anche se si ritiene assolutamente possibile perseguire l’iniziativa anche a livello di singola nazione.

 

Il caso studio Svedese

Una delle esperienze di maggior interesse condotte su ISA è stata quella condotta tra il 1999 e il 2002 dalla Swedish National Road Administration. 

La sperimentazione ha coinvolto  5000 veicoli appositamente equipaggiati per un totale di 10000 conducenti suddivisi in quattro municipalità, e ha indagato diversi aspetti tra i quali in particolare l’attitudine dei guidatori rispetto alle diverse configurazioni del sistema e l’impatto su ambiente e sicurezza.

Il test ha mostrato un effettivo miglioramento della sicurezza, stimabile in una riduzione del 20/30% di feriti nelle sole aree urbane, senza che si producesse alcun impatto sui tempi di percorrenza.

Si è inoltre evidenziato un elevato grado di accettazione del dispositivo da parte dei conducenti, molti dei quali hanno approvato l’ipotesi di renderlo obbligatorio nelle aree urbane.

Da ultimo, si è potuto verificare l’esistenza di una influenza positiva dei pochi veicoli equipaggiati sul comportamento generale del traffico.

Lo studio si è quindi concluso con la forte raccomandazione di introdurre il dispositivo nel più breve tempo possibile.

 

Acknowledgements

 

ll dossier è in buona misura basato sul rapporto Carsten. O.M.J and Tate, F.N. Intelligent speed adaptation: accident savings and cost-benefit analysis. University of Leeds, 2005)