Adattamento intelligente della velocità - Intelligent speed adaptation

L'adattamento intelligente della velocità ( ISA ), noto anche come avviso e autorità intelligente , è un sistema che garantisce che la velocità del veicolo non superi una velocità sicura o imposta dalla legge . In caso di potenziale eccesso di velocità, è possibile allertare un conducente umano o ridurre automaticamente la velocità.

L'adattamento intelligente della velocità utilizza le informazioni sulla strada per determinare la velocità richiesta. Le informazioni possono essere ottenute dalla conoscenza della posizione del veicolo , tenendo conto dei limiti di velocità noti per la posizione e interpretando le caratteristiche stradali come i segnali. I sistemi ISA sono progettati per rilevare e avvisare un conducente quando un veicolo è entrato in una nuova zona di velocità o quando sono in vigore limiti di velocità diversi in base all'ora del giorno e alle condizioni. Molti sistemi ISA forniscono anche informazioni sui pericoli della guida (ad es. aree ad alto movimento pedonale, passaggi a livello, scuole, ospedali, ecc.) e sui limiti imposti dalle telecamere di velocità e CCTV ai semafori . Lo scopo di ISA è aiutare il conducente a mantenere una velocità sicura.

La ricerca ha scoperto che, nelle aree urbane, il numero di incidenti che causano vittime è raddoppiato ogni 5 km/h (3,1 mph) oltre il limite.

ISA attiva e passiva

I due tipi di sistemi ISA differiscono per il fatto che i sistemi passivi avvertono semplicemente il conducente del veicolo che sta superando il limite di velocità, mentre i sistemi attivi intervengono e correggono la velocità del veicolo per adeguarsi al limite di velocità. I sistemi passivi sono generalmente sistemi di consulenza al conducente: avvisano il conducente del fatto che sta accelerando, forniscono informazioni sul limite di velocità e consentono al conducente di scegliere l'azione da intraprendere. Questi sistemi di solito visualizzano segnali visivi o uditivi, come avvisi uditivi e visivi e possono includere segnali tattili come una vibrazione del pedale dell'acceleratore. Alcune prove di tecnologia passiva ISA hanno utilizzato veicoli modificati per fornire un feedback tattile rendendo il pedale dell'acceleratore più rigido quando appropriato per avvisare il conducente. La maggior parte dei sistemi ISA attivi consente al driver di ignorare l'ISA quando ritenuto necessario; questo è pensato per aumentare l'accettazione e la sicurezza, ma lascia una quantità significativa di eccesso di velocità incontrollata.

Una caratteristica spesso non riconosciuta dei sistemi ISA attivi e passivi è che possono fungere da registratori di dati a bordo del veicolo, conservando informazioni sulla posizione e sulle prestazioni del veicolo per il controllo successivo e la gestione della flotta.

"assistenza intelligente alla velocità": un sistema per aiutare il conducente a mantenere la velocità appropriata per l'ambiente stradale fornendo un feedback dedicato e appropriato;

—  Regolamento (UE) 2019/2144 del Parlamento europeo

Determinazione e verifica della velocità e della posizione

Sono disponibili quattro tipi di tecnologia per determinare i limiti di velocità locali su una strada e la velocità del veicolo:

  • Sistemi basati sulla posizione
  • Radiofari
  • Riconoscimento ottico
  • resa dei conti

Sistemi basati sulla posizione

Il GPS si basa su una rete di satelliti che trasmettono costantemente segnali radio. I ricevitori GPS raccolgono queste trasmissioni e confrontano i segnali di diversi satelliti per individuare la posizione del ricevitore entro pochi metri. Questo viene fatto confrontando l'ora in cui il segnale è stato inviato dal satellite a quando è stato raccolto dal ricevitore. Poiché i percorsi orbitali dei satelliti sono noti in modo molto accurato, il ricevitore può eseguire un calcolo in base alla sua distanza da diversi satelliti in orbita e quindi ottenere la sua posizione. Ci sono attualmente 31 satelliti che compongono la rete GPS e le loro orbite sono configurate in modo tale che un minimo di cinque satelliti siano disponibili contemporaneamente per gli utenti terrestri. Quattro satelliti sono il minimo necessario per determinare una posizione tridimensionale precisa.

La popolarità dei sistemi di navigazione per auto può dare l'impressione che il GPS sia impeccabile, ma è soggetto a una serie di problemi fondamentali.

Radiofari

I radiofari stradali , o dissuasori, funzionano trasmettendo i dati a un ricevitore nell'auto. I beacon trasmettono costantemente i dati che il ricevitore montato sull'auto raccoglie quando passa ogni beacon. Questi dati potrebbero includere limiti di velocità locali, zone scolastiche, limiti di velocità variabile o avvisi sul traffico. Se un numero sufficiente di beacon fosse posizionato a intervalli regolari, potrebbero calcolare la velocità del veicolo in base a quanti beacon il veicolo ha passato al secondo. I beacon possono essere posizionati in/su segnali di velocità, pali della luce, altri dispositivi lungo la strada o nella strada stessa. I beacon mobili potrebbero essere utilizzati per sostituire i beacon fissi da utilizzare intorno alle scene di incidenti, in caso di maltempo o durante eventi speciali. I beacon potrebbero essere collegati a un computer principale in modo da poter apportare modifiche rapide.

L'uso di radiofari è comune quando i sistemi ISA vengono utilizzati per controllare la velocità dei veicoli in situazioni fuoristrada, come stabilimenti, centri logistici e di stoccaggio, dove i requisiti di salute e sicurezza sul lavoro richiedono velocità molto basse del veicolo in prossimità di lavoratori, e in situazioni di visibilità limitata o oscurata.

Sistemi di riconoscimento ottico

La tecnologia di riconoscimento ottico si è concentrata sul riconoscimento dei segnali di velocità e della segnaletica orizzontale; altri oggetti lungo la strada, come gli "occhi di gatto" riflettenti che dividono le corsie, potrebbero essere utilizzati. Questo sistema richiede che il veicolo superi un segnale di velocità o un indicatore simile e che i dati relativi al segnale o all'indicatore siano registrati da uno scanner o da un sistema di telecamere. Quando il sistema riconosce un segno , i dati del limite di velocità vengono ottenuti e confrontati con la velocità del veicolo. Il sistema utilizzerà il limite di velocità dall'ultimo segnale superato fino a quando non rileva e riconosce un segnale di velocità con un limite diverso.

Se i segnali di velocità non sono presenti, il sistema non funziona. Questo è un problema particolare quando si esce da una strada laterale su una strada principale, poiché il veicolo potrebbe non superare un segnale di velocità per una certa distanza. Può anche esserci un problema nel portare un veicolo da un paese di miglia all'ora (MPH) a un paese di chilometri all'ora (KMH) e viceversa, in particolare se è difficile o impossibile regolare il sistema per utilizzare la misurazione corretta.

È anche possibile utilizzare la visione artificiale per determinare la distanza libera assicurata .

resa dei conti

La navigazione stimata (DR) utilizza un sistema meccanico collegato al gruppo guida del veicolo per prevedere il percorso compiuto dal veicolo. Misurando la rotazione delle ruote stradali nel tempo, si può fare una stima abbastanza precisa della velocità del veicolo e della distanza percorsa. La stima stimata richiede che il veicolo inizi da un punto fisso noto. Quindi, combinando i dati di velocità e distanza con fattori come l'angolo del volante e il feedback di sensori specializzati (ad es. accelerometri, bussola di flusso del flusso, giroscopio) è possibile tracciare il percorso compiuto dal veicolo. Sovrapponendo questo percorso a una mappa digitale, il sistema DR sa approssimativamente dove si trova il veicolo, qual è il limite di velocità locale e la velocità alla quale il veicolo sta viaggiando. Il sistema può quindi utilizzare le informazioni fornite dalla mappa digitale per avvisare di imminenti pericoli o punti di interesse e per fornire avvisi in caso di superamento del limite di velocità.

La stima stimata è soggetta a errori di misurazione cumulativi come variazioni tra la circonferenza presunta dei pneumatici rispetto alla dimensione effettiva (utilizzata per calcolare la velocità del veicolo e la distanza percorsa). Queste variazioni della circonferenza del pneumatico possono essere dovute all'usura oa variazioni della pressione del pneumatico dovute a variazioni di velocità, carico utile o temperatura ambiente. Altri errori di misurazione si accumulano quando il veicolo percorre curve graduali che i sensori inerziali (es. giroscopi e/o accelerometri) non sono sufficientemente sensibili da rilevare o a causa di influenze elettromagnetiche sulle bussole a flusso magnetico (es. passando sotto linee elettriche o quando si attraversa un ponte in acciaio ) e attraverso sottopassi e gallerie stradali.

Alcuni sistemi di navigazione GPS di fascia alta attualmente sul mercato utilizzano la navigazione stimata come sistema di backup in caso di perdita del segnale GPS.

Limitazioni

Limitazioni generali

Una prima reazione al concetto di ISA è che potrebbero esserci esiti negativi, come guidare al limite di velocità piuttosto che alle condizioni, ma numerosi studi ISA in tutto il mondo hanno dimostrato che queste preoccupazioni sono infondate.

Un problema particolare è che la maggior parte dei sistemi ISA utilizza un database di velocità basato esclusivamente sulle informazioni relative al limite massimo di velocità pubblicato per un tratto di carreggiata o carreggiata. Molte strade hanno caratteristiche come curve e pendenze in cui la velocità appropriata per un segmento di strada con queste caratteristiche è inferiore al limite di velocità massimo indicato. Sempre più spesso, le autorità stradali indicano la velocità appropriata per tali segmenti attraverso l'uso di segnali di velocità di avviso per avvisare i conducenti in avvicinamento che ci sono caratteristiche che richiedono una riduzione della velocità di viaggio. È riconosciuto che i database dei limiti di velocità utilizzati nei sistemi ISA dovrebbero idealmente tenere conto delle velocità di avviso pubblicate nonché dei limiti di velocità massima pubblicati. Il processo ISA del New South Wales, attualmente in corso nella regione di Illwarra a sud di Sydney, è l'unico processo che utilizza velocità di avviso pubblicate e limiti di velocità massima pubblicati.

Alcune case automobilistiche hanno espresso preoccupazione per il fatto che alcuni tipi di limitatori di velocità tolgono il controllo al conducente. Alcuni sistemi ISA prevedono l'esclusione da parte del conducente nel caso in cui la velocità impostata non sia appropriata.

Per alcuni professionisti della sicurezza stradale, si ritiene che l'adattamento attivo e intelligente della velocità sia un esempio di 'hard automation', un approccio all'automazione che è stato ampiamente screditato dalla comunità dei fattori umani. Una caratteristica inviolabile degli utenti umani è che si adatteranno a questi sistemi, spesso in modi imprevedibili. Alcuni studi hanno dimostrato che i conducenti "guidano fino ai limiti" del sistema e guidano alla velocità impostata, rispetto a quando sono in controllo manuale, dove hanno dimostrato di rallentare. Al contrario, l'esperienza di alcuni conducenti con la guida con un sistema ISA attivo è stata che hanno scoperto di poter prestare maggiore attenzione alla carreggiata e all'ambiente stradale poiché non hanno più bisogno di monitorare il tachimetro e regolare la velocità su base continuativa.

C'è anche la preoccupazione che i conducenti che guidano sotto il controllo della velocità possano accettare passaggi più rischiosi tra loro e i veicoli che precedono e accettare spazi molto più stretti per unirsi al traffico (questo fatto suscita particolare critica da parte dei gruppi di motociclisti).

Critiche più ampie provengono anche dall'attenzione insistente sulla velocità e sul fatto che i risultati della sicurezza stradale potrebbero essere raggiunti meglio concentrandosi sulla tecnica di guida, sulla consapevolezza della situazione e sull'automazione che "assiste" i conducenti piuttosto che "costringerli" a comportarsi in modi particolari. Anche l'adattamento intelligente della velocità è stato considerato un esempio di una tecnologia che, come gli autovelox , può spesso alienare il pubblico alla guida e rappresenta un ostacolo significativo alla sua adozione diffusa.

Alcuni studi precedenti allo sviluppo dei sistemi ISA hanno indicato che i conducenti fanno un uso relativamente limitato del tachimetro e utilizzano invece segnali acustici (come il rumore del motore e della strada ) per regolare con successo la loro velocità. C'è un argomento in letteratura che suggerisce che, poiché le auto sono diventate più silenziose e più raffinate, il controllo della velocità è diventato più difficile da eseguire per i conducenti. Quindi un approccio alternativo di 'soft-automation' è semplicemente quello di reintrodurre alcuni di quegli indizi che i conducenti usano naturalmente per regolare la velocità (piuttosto che sostenere le spese e gli adattamenti comportamentali imprevisti dell'ISA).

Critiche al progetto di regolamento

Il progetto di regolamento europeo sull'Assistenza intelligente della velocità è oggetto di critiche:

  • rischio di sistemi ISA che avvisano solo i conducenti senza fornire loro un feedback,
  • rischio di sistema che non identifica il corretto limite di velocità,
  • rischio di disattivazione utente troppo facile.

Benefici

Uno studio britannico stima che l'ISA potrebbe ridurre della metà i decessi.

RTA (NSW Australia) I risultati dello studio ISA hanno mostrato che i vantaggi dell'ISA sono una migliore conformità alla zona di velocità con la riduzione del livello e della durata dell'eccesso di velocità.

Un'analisi costi-benefici di ISA (in Australia) pubblicata nell'aprile 2010 dal Center for Automotive Safety Research ha suggerito che la consulenza ISA ridurrebbe gli incidenti con lesioni del 7,7% e risparmierebbe 1.226 milioni di dollari all'anno. Queste cifre erano del 15,1% e $ 2,240 milioni per l'ISA di supporto e del 26,4% e $ 3,725 milioni per la limitazione dell'ISA.

La conferma da parte della ricerca australiana dei benefici dell'ISA ha portato alla raccomandazione per una più ampia adozione e promozione dell'ISA nella strategia nazionale australiana per la sicurezza stradale 2011-2020.

I vantaggi reali e percepiti di ISA sono una riduzione dei rischi di incidenti e una riduzione delle emissioni acustiche e dei gas di scarico.

Uso commerciale

ISA vede un uso commerciale diffuso in Australia. Questa avanzata commercializzazione di ISA è stata in parte sostenuta da iniziative delle varie autorità stradali statali e dall'inclusione di ISA nelle strategie nazionali e statali di sicurezza stradale.

SpeedAlert è un prodotto ISA passivo commercializzato da Smart Car Technologies, con sede a Sydney NSW. Offre informazioni complete sulla zonizzazione della velocità nazionale integrate in un sistema di navigazione basato su GPS, fornendo ai conducenti informazioni sui limiti di velocità e sulla velocità del veicolo, nonché informazioni correlate su luoghi come scuole, passaggi a livello ferroviari e siti di autovelox.

SpeedShield è un prodotto ISA attivo commercializzato da Automotion Control Systems, con sede a Melbourne, Vic. Offre informazioni sulla zonizzazione della velocità integrate in un sistema di navigazione basato su GPS, fornendo ai conducenti informazioni sui limiti di velocità e sulla velocità del veicolo ed è combinato con una tecnologia che interviene e controlla la velocità del veicolo a non più del limite di velocità indicato per quella sezione di carreggiata. La tecnologia è generalmente trasferibile tra produttori e modelli di veicoli, ma deve essere configurata per una singola marca e modello.

Coredination ISA è un prodotto ISA passivo commercializzato da Coredination, con sede a Stoccolma, Svezia. Questo prodotto è realizzato come applicazione per smartphone per Android e iPhone. Offre informazioni complete sulla zonizzazione della velocità nazionale, fornendo ai conducenti informazioni sui limiti di velocità e sulla velocità del veicolo. Il prodotto è molto leggero e non sono necessari hardware separato o installazioni fisse.

Attuazione nell'UE e nel Regno Unito

Definizione ai sensi del diritto dell'UE

L'assistenza intelligente alla velocità deve soddisfare i seguenti requisiti minimi:

a) il macchinista deve poter essere informato tramite il comando dell'acceleratore o tramite un feedback dedicato, appropriato ed efficace, del superamento del limite di velocità applicabile;

(b) deve essere possibile spegnere il sistema; le informazioni sul limite di velocità possono ancora essere fornite e l'assistenza intelligente alla velocità deve essere in modalità di funzionamento normale a ogni attivazione dell'interruttore di comando principale del veicolo;

c) il feedback dedicato e appropriato si basa sulle informazioni sui limiti di velocità ottenute mediante l'osservazione della segnaletica stradale e dei segnali stradali, sulla base dei segnali dell'infrastruttura o dei dati delle mappe elettroniche, o entrambi, resi disponibili a bordo del veicolo;

d) non pregiudica la possibilità, per i conducenti, di superare la velocità del veicolo richiesta dal sistema;

e) i suoi obiettivi prestazionali sono fissati al fine di evitare o ridurre al minimo il tasso di errore in condizioni di guida reali.

—  Regolamento (UE) 2019/2144 del Parlamento europeo

L'ISA diventerà obbligatoria nell'UE per i nuovi veicoli a partire da luglio 2022

A partire dal 2012, cinque dei 35 governi associati all'ETSC hanno accettato di introdurre l'ISA in tutti i veicoli.

A partire dal 2013, l'adozione della tecnologia è stata presa in considerazione dalla Commissione europea, ma è stata fortemente osteggiata dal segretario ai trasporti del Regno Unito , Patrick McLoughlin . Un portavoce del governo ha descritto la proposta come "la tata del Grande Fratello da parte dei burocrati dell'UE".

Nel 2019, tuttavia, è stato finalmente deciso di adottare la nuova tecnologia in tutte le nuove auto entro luglio 2022 come da Direttiva UE 2019/2144. Il framework per testare i sistemi ISA è attualmente in fase di definizione.

Guarda anche

link esterno

Riferimenti

Altri riferimenti

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