Condividi, , Google Plus, LinkedIn,

Stampa

Pubblicato in:

TutorDrive: un’app per rilevare le buche stradali

Un sistema combinato smartphone/web-server capace di rilevare - attraverso il primo - e gestire - attraverso il secondo - le anomalie delle pavimentazioni stradali

La problematica principale di ogni strada è rappresentata principalmente dalla presenza di anomalie sulla pavimentazione che comportano una riduzione della sua efficienza e un maggiore rischio in termini di sicurezza stradale. Queste tematiche sono affrontate oggi dalla Comunità scientifica in maniera differente rispetto al passato. I primi risultati riguardo l’uso di nuove tecnologie applicate alla rilevazione delle buche stradali sono stati ottenuti dal progetto StreetBump di Boston (USA).

Immagini

  • Tipici problemi sulla pavimentazione stradale
    article_5366-img_2854
    Tipici problemi sulla pavimentazione stradale
  • La problematica principale di ogni strada è rappresentata principalmente dalla presenza di anomalie sulla pavimentazione che comportano una riduzione della sua efficienza e un maggiore rischio in termini di sicurezza stradale
    article_5366-img_2855
    La problematica principale di ogni strada è rappresentata principalmente dalla presenza di anomalie sulla pavimentazione che comportano una riduzione della sua efficienza e un maggiore rischio in termini di sicurezza stradale
  • La app TutorDrive
    article_5366-img_2856
    La app TutorDrive
  • La visualizzazione su mappa e il grafico delle anomalie in ambito urbano/extraurbano
    article_5366-img_2857
    La visualizzazione su mappa e il grafico delle anomalie in ambito urbano/extraurbano
  • La visualizzazione su mappa e grafico delle anomalie in ambito autostradale
    article_5366-img_2858
    La visualizzazione su mappa e grafico delle anomalie in ambito autostradale

Contemporaneamente in Italia, presso il Dipartimento di Ingegneria Civile dell’Università della Calabria, si sono sviluppate metodologie simili per il monitoraggio della qualità della pavimentazione stradale e il successivo rilevamento di punti critici attraverso l’uso combinato di più sensori presenti all’interno dei comuni smartphone.

TutorDrive rappresenta uno dei pochi esempi di applicazione self-aware presenti in Europa. Con tale termine si identifica una speciale categoria di apparecchi capaci di osservare, elaborare e informare; macchine dotate di consapevolezza che saranno sempre più presenti nelle Smart City di domani.

Tale progetto consiste in un sistema combinato smartphone/web-server capace di rilevare (attraverso il primo) e gestire (attraverso il secondo) le anomalie delle pavimentazioni stradali.

Il sistema

TutorDrive è una applicazione per i dispositivi mobili (smartphone e tablet) basati sul sistema operativo Android, che mediante il collegamento con un server consente di monitorare le condizioni della pavimentazione stradale. L’utilizzo di un sistema cloud permette all’utente di salvare le informazioni registrate durante il viaggio e visualizzarle in un qualsiasi momento mediante un comune web browser.

Il sistema si basa sull’utilizzo di una applicazione per smartphone che sfrutta due sensori presenti nel suo interno: il ricevitore GPS, per la localizzazione su mappa delle anomalie della pavimentazione, e l’accelerometro triassiale per l’individuazione dell’anomalia stessa, valutando la variazione delle accelerazione verticali (az) nel tempo (s).

Le informazioni sulla pavimentazione vengono salvate con la frequenza di campionamento di 1 Hz, garantendo un monitoraggio continuo delle condizioni di moto del veicolo. TutorDrive permette di monitorare le anomalie della superfice stradale, come buche, dossi, ormaie, ecc., con lo scopo di garantire e migliorare la sicurezza e il comfort degli utenti.

La presenza di anomalie sulla superficie stradale, infatti, può determinare un aumento del consumo di carburante del veicolo dovuto alle continue accelerazioni e frenate che il veicolo compie, e un più rapido deterioramento di alcune parti meccaniche del veicolo, come le sospensioni e l’impianto frenante.

L’individuazione delle anomalie e la loro mappatura consente, inoltre, una panoramica sulla reali condizioni della pavimentazione stradale permettendo una migliore gestione e manutenzione dell’infrastruttura stessa.

Il funzionamento

Il sistema TutorDrive prevede l’utilizzo di un dispositivo mobile per il rilevamento delle anomalie e un web server per la loro gestione. Il primo passo da compiere per il suo utilizzo è quello di scaricare e installare, sul proprio smartphone o tablet, l’applicazione TutorDrive, disponibile nel Play Store di Google.

La fase successiva è invece quella di creare un proprio account sul web server (tutordrive.altervista.org), registrandosi come guidatore. Ciò permetterà all’utente di avere un proprio spazio web in cui caricare le anomalie rilevate durante i suoi viaggi. Fatto ciò il sistema rilascerà le credenziali per l’utilizzo dell’app.

TutorDrive presenta un’interfaccia semplice e intuitiva che consente all’utente di registrare i propri viaggi e salvare le anomalie registrate (Assistente di guida), visualizzare la lista delle guide registrate (Lista guide), trasferire le guide precedentemente registrate e salvate nella memoria dello smartphone (Trasferimento guide), visualizzare i dati del proprio profilo (Dati utenti), modificare e/o visualizzare le impostazioni come username e password (Impostazioni) e infine visualizzare le informazioni dell’applicazione (Informazioni).

Per iniziare il rilevamento basta attivare la localizzazione GPS, avviare l’app TutorDrive e selezionare la funzione “Assistente di guida”.

Lo smartphone può essere posizionato all’interno del veicolo in una posizione qualsiasi in quanto l’app sfrutta il riorientamento dettato dagli angoli di Eulero per l’individuazione dell’asse verticale. Durante la registrazione, al fine di evitare falsi rilevamenti, è consigliabile che il dispositivo non venga utilizzato per altre funzioni.

Posizionato il dispositivo e iniziato il viaggio, l’applicazione inizia a memorizzare i dati di posizionamento del veicolo, identificando le anomalie presenti lungo il percorso e posizionandole su mappa mediante le coordinate geografiche (latitudine e longitudine). A fine viaggio, mediante una connessione dati o Wi-Fi, l’utente può decidere se inviare direttamente al server i dati salvati oppure salvarli nella memoria del dispositivo e inviarli in un secondo momento. Il sistema web di TutorDrive, come già detto, per ogni singolo utente prevede la possibilità di visualizzare le informazioni registrate durante i propri viaggi e la possibilità di ottenere una serie di grafici e/o tabelle utili per l’individuazione delle criticità lungo il percorso.

A titolo esemplificativo sono stati realizzati due test, il primo in ambito urbano/extraurbano, dove le anomalie registrate sono da associare alla presenza prevalentemente di buche e dossi, e il secondo in ambito autostradale, sulla Autostrada A3 Salerno-Reggio Calabria, dove le anomalie sono dovute alla presenza di giunti di dilatazione usurati dal tempo e ancora presenti nella pavimentazione.

L’analisi di tali grafici e della localizzazione degli eventi permette di identificare con precisione l’entità e la posizione dell’evento, consentendo, eventualmente, ai gestori delle infrastrutture stradali di intervenire in casi di forte rischio per la sicurezza degli utenti. Allo stesso tempo, l’utente che monitora costantemente i propri viaggi può decidere al meglio il tratto di strada da percorrere per i propri spostamenti, allo scopo di migliorare il comfort a bordo e incrementare la sicurezza a bordo veicolo.

Conclusioni

Sulla base delle analisi ricavate dai test effettuati sull’intero sistema Client/server di TutorDrive (comprese altre statistiche non presentate), è stato possibile valutare l’affidabilità del servizio proposto, anche se ancora in forma prototipale.

Questo studio dimostra come l’utilizzo di nuove tecnologie, che uniscono l’uso di strumenti quotidiani come gli smartphone a problemi di diversa natura, possa portare alla nascita di soluzioni economiche con precisione simile a sistemi professionali. L’utilizzo di tali strumenti da parte delle Amministrazioni e/o Enti che si occupano della gestione delle infrastrutture viarie (ANAS, Comuni, Province, ecc.), può garantire una rilevazione continua delle problematiche del manto stradale e una progettazione tempestiva degli interventi di manutenzione delle stesse infrastrutture.