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La valutazione del rischio di sistemi infrastrutturali complessi

Promuovere una mobilità intelligente e sostenibile: soluzioni innovative per la gestione di sistemi infrastrutturali interconnessi e multimodali in fase di progetto e tecnologie basate su sistemi avanzati di comunicazione e di gestione delle informazioni

Nella gestione di un sistema infrastrutturale ogni decisione operativa deve essere assunta considerando un insieme di informazioni che tiene conto delle condizioni correnti di deflusso del traffico all’interno della rete, del funzionamento dell’infrastruttura e delle sue attrezzature, delle condizioni atmosferiche e dell’evoluzione nel breve-medio termine di queste condizioni, oltre che della sicurezza della circolazione di mezzi, persone e beni all’interno del sistema e di considerazioni ambientali e socioeconomiche.

Immagini

  • Il programma strategico di ricerca e sviluppo avviato di recente in Europa sotto la sigla Horizon 2020 sottolinea la necessità di sviluppare soluzioni innovative per la gestione cooperativa di sistemi infrastrutturali interconnessi e multimodali
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    Il programma strategico di ricerca e sviluppo avviato di recente in Europa sotto la sigla Horizon 2020 sottolinea la necessità di sviluppare soluzioni innovative per la gestione cooperativa di sistemi infrastrutturali interconnessi e multimodali
  • Il diagramma di flusso del processo di definizione del sistema di gestione del rischio
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    Il diagramma di flusso del processo di definizione del sistema di gestione del rischio
  • La rappresentazione delle caratteristiche funzionali e di sicurezza di singoli componenti del sistema su diagramma itinerario
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    La rappresentazione delle caratteristiche funzionali e di sicurezza di singoli componenti del sistema su diagramma itinerario
  • La rappresentazione delle caratteristiche funzionali e di sicurezza di singoli componenti del sistema su diagramma itinerario
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    La rappresentazione delle caratteristiche funzionali e di sicurezza di singoli componenti del sistema su diagramma itinerario
  • Il probabile numero di vittime registrato sulla rete autostradale italiana
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    Il probabile numero di vittime registrato sulla rete autostradale italiana
  • La rappresentazione del rischio su piano FN
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    La rappresentazione del rischio su piano FN
  • Esempio di analisi di uno scenario di emergenza
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    Esempio di analisi di uno scenario di emergenza
  • Il layout schematico del “traffic management system”
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    Il layout schematico del “traffic management system”
  • Il layout schematico del “traffic management system”
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    Il layout schematico del “traffic management system”
  • Il processo dei dati in differenti sistemi di infomobilità
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    Il processo dei dati in differenti sistemi di infomobilità
  • Lo schema generale di un “sistema misto” di infomobilità
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    Lo schema generale di un “sistema misto” di infomobilità

Il programma strategico di ricerca e sviluppo avviato di recente in Europa sotto la sigla Horizon 2020 sottolinea la necessità di sviluppare soluzioni innovative per la gestione cooperativa di sistemi infrastrutturali interconnessi e multimodali e tecnologie abilitanti basate su sistemi avanzati di comunicazione e gestione delle informazioni con l’obiettivo di promuovere una mobilità intelligente e sostenibile, che mantenga prioritaria l’esigenza di sicurezza degli utenti e la loro pronta messa in allerta in caso di potenziali situazioni di rischio.

La problematica rientra all’interno del tema generale della gestione del rischio operativo di un sistema infrastrutturale, oggetto di una recente pubblicazione dall’AIPCR [1] e la cui valutazione è al centro del Sistema di Gestione della Sicurezza (Safety Management System – SMS) adottato dalla UK Highway Agency mutuando tecniche descritte in Normative di differente ambito di applicazione.

L’SMS di un’infrastruttura costituisce una attività da sviluppare a tutti i livelli di gestione di un sistema infrastrutturale e comporta, tra l’altro, la valutazione del rischio operativo al momento del progetto di una nuova infrastruttura o dell’adeguamento di una strada esistente.

Definizione di un sistema di gestione del rischio

L’analisi delle condizioni di sicurezza e di rischio di molteplici situazioni infrastrutturali presentanti particolari caratteristiche geometriche o compositive o complesse modalità di inserimento nella rete stradale di appartenenza o, infine, complesse condizioni di interazione con altri sistemi infrastrutturali ha consentito di concepire, sviluppare e applicare un approccio sistemico alla gestione del rischio attraverso il quale può essere tracciato il profilo di rischio complessivo del sistema e possono essere individuate le procedure o gli interventi in grado di minimizzare le conseguenza di interruzioni più o meno prolungate del funzionamento complessivo del sistema. 

Il processo inizia dall’analisi del sistema e degli elementi infrastrutturali, di segnaletica, di gestione del traffico ed impiantistici che lo compongono e procede sviluppando in parallelo l’analisi del rischio e l’analisi della qualità del servizio offerto dal sistema in condizioni operative normali e durante lo sviluppo di situazioni d’emergenza, tenendo in debito conto le interazioni esistenti tra questi due temi.

L’analisi si sviluppa iterativamente fintanto che non sia verificato il rispetto di definite condizioni limite di accettabilità sia del livello di rischio sia del livello di servizio offerto dall’infrastruttura. Una volta verificato il rispetto delle condizioni di accettabilità imposte, si procede all’implementazione del sistema con le misure integrative di cui è stata riconosciuta l’utilità e l’efficacia nel corso del processo di analisi, potendo così procedere con la definizione del sistema di gestione e delle procedure di emergenza.

Operational Risk Analysis

La Operational Risk Analysis ha lo scopo di valutare il rischio del sistema infrastrutturale in condizioni di esercizio normali. Per un sistema stradale gli eventi di maggior interesse che possono generare più comunemente condizioni critiche di esercizio ed eventuali vittime sono gli eventi di guasto ai veicoli, gli  incidenti, lo sversamento di merci pericolose, l’innesco d’incendio, particolarmente nel caso di sistemi con presenza significativa di tratte in galleria o esposti a condizioni climatiche e atmosferiche critiche. Gli eventi considerati si sommano, in una logica complessiva di Risk Management, agli eventi di guasto alle opere e

agli impianti di entità tale da poter indurre un possibile danno rilevante (prevalentemente sulle condizioni di esercizio dell’opera) caratterizzati però da probabilità di accadimento inferiori. 

Per ognuno degli eventi pericolosi individuati e degli scenari di rischio che questi possono generare è necessario valutarne il rischio mediante stima della frequenza di accadimento e della gravità delle sue conseguenze. La probabilità di accadimento degli incidenti è direttamente legata al volume di traffico che lo impegna, al suo sviluppo, alle caratteristiche del suo andamento planimetrico e altimetrico,  all’organizzazione della sua piattaforma stradale, alla presenza, frequenza ed organizzazione delle intersezioni, al regime di circolazione adottato, alla qualità della circolazione, alle dotazioni impiantistiche e ai sistemi di gestione e di controllo del traffico e delle velocità di cui l’infrastruttura è dotata.

Le procedure possibili per definire la probabilità di accadimento degli incidenti che possono avvenire in una infrastruttura stradale sono di tre tipi:

  1. analisi dei dati storici di letteratura relativi all’incidentalità che caratterizza il tipo di strada in esame;
  2. analisi storica dell’incidentalità accaduta negli ultimi tre-cinque anni nell’infrastruttura in esame;
  3. utilizzo di modelli previsionali di incidentalità. 

L’analisi può essere sviluppata utilizzando anche differenti SPF capaci di rappresentare adeguatamente situazioni particolari del tracciato.

Per favorire un’efficace interpretazione dei dati stimati in relazione alle caratteristiche geometriche e funzionali dell’infrastruttura analizzata è utile una rappresentazione in forma di diagramma itinerario: questo tipo di diagramma dispone in parallelo la rappresentazione grafica dei dati stimati di incidentalità e delle caratteristiche geometriche e funzionali del tracciato, consentendo un’analisi incrociata dei dati attraverso la quale relazionare le eventuali criticità messe in evidenza dall’analisi previsionale di incidentalità alle caratteristiche dell’opera e alle condizioni di funzionamento della stessa.

Il procedimento sviluppa in sostanza, in modo interattivo, integrandolo con valutazioni quantitative, l’analisi di sicurezza a livello di progetto (Safety Audit) che il D.Lgs. 15/03/2011 n° 35 ha reso cogente per le infrastrutture appartenenti alla rete TERN (Trans-European Road Network). Risulta che l’incidentalità più grave (con vittime) in ambito autostradale genera nel maggior numero di casi una sola vittima (87% dei casi) e con minor probabilità due vittime (10% dei casi): la probabilità di avere oltre due vittime (fino a sei vittime) risulta marginale (2,7%).

Risk Evaluation

Per valutare se il rischio derivante dalle conseguenze degli eventi critici possa essere considerato ammissibile è necessario definire un criterio di accettazione del rischio. Attualmente non è stato ancora definito un criterio di accettabilità del rischio per le infrastrutture stradali nella loro globalità, diffusamente condiviso dagli operatori del settore. La definizione di un tale criterio rientra nelle prerogative degli Organismi politici competenti di ciascun Paese, sulla base di considerazioni di natura sociale ed economica, tenuto conto del livello di percezione e di accettazione sociale del rischio. A livello internazionale sono disponibili riferimenti tecnico-normativi che possono guidare nella definizione del criterio di ammissibilità.