Il “platooning” (termine con cui si indica un insieme di camion che viaggiano in colonna, utilizzando le ultime tecnologie di automazione e comunicazione) è un concetto che potrebbe rivoluzionare il trasporto su strada. I ricercatori di tutto il mondo stanno approfondendo questo argomento grazie al suo potenziale scientifico e commerciale. Un team PTV sta attualmente lavorando a uno studio che utilizza la simulazione microscopica per analizzare l’impatto del platooning sul flusso del traffico.
La tecnologia funziona in condizioni reali
Il platooning è un esempio di comunicazione da veicolo a veicolo (V2V) connesso. Il gruppo ha un veicolo di testa che trasmette le informazioni ai veicoli dietro di esso. Ciò consente camion di reagire quasi simultaneamente alle azioni del camion in testa. Il platooning offre molti vantaggi per i viaggi a lunga distanza: i camion possono funzionare a velocità costante e rimanere più vicini gli uni agli altri, il che significa anche che c’è una ridotta resistenza dell’aria. Riduce quindi il consumo di carburante che le emissioni di CO2. Il platooning migliora anche la sicurezza, poiché i tempi di risposta più rapidi riducono al minimo il rischio di incidenti. In caso di incidente, i camion dietro vengono immediatamente allertati e possono reagire in sicurezza.
I progetti pilota hanno dimostrato che la tecnologia del platooning richiede uno sviluppo infrastrutturale minimo o nullo. Nel 2018, MAN Truck & amp; Bus e DB Schenker hanno condotto un progetto di ricerca per testare camion collegati nelle operazioni logistiche quotidiane. Per diversi mesi, due camion dotati di avanzati sistemi di assistenza alla guida hanno viaggiato sull’autostrada tra Monaco e Augusta, percorrendo un totale di 35.000 chilometri. Lo studio si è inoltre concentrato sull’impatto che la nuova tecnologia potrebbe avere sugli stati neurofisiologici e psicosociali dei conducenti.
Il progetto di ricerca ENSEMBLE , finanziato dall’Unione europea, mira a implementare una distribuzione a livello europeo del platooning nei prossimi tre anni. I produttori e fornitori di camion (Scania, Daimler, Iveco, MAN, Volvo, DAF, Renault), lavoreranno insieme per sviluppare un approccio multimarca integrato. Test pratici su aree di prova chiuse e nella vita reale aiuteranno a valutare l’impatto sul traffico e sulle infrastrutture. I risultati aiuteranno a stabilire standard con la definizione di un protocollo di comunicazione V2V.
La simulazione gioca un ruolo essenziale
In 20 anni di ricerca su questo argomento gli esperti di PTV hanno notato un crescente interesse per il platooning da parte dei produttori e delle autorità di trasporto grazie alle possibilità che offre per le operazioni di traffico, sicurezza e riduzione dell’impatto ambientale.
Con il software PTV è possibile simulare la connessione autonoma veicoli e quindi plotoni in un ambiente virtuale. Vari scenari, su qualsiasi corsia o infrastruttura, possono essere testati e analizzati.
Jochen Lohmiller, Principal Product Manager per Microsimulation Mobility presso PTV Group, osserva: “Ci sono già alcuni piloti di platooning sul campo. Tuttavia, l’impatto dei gruppi di camion autonomi in coesistenza con i veicoli convenzionali non è stato ancora sufficientemente studiato. Poiché questi sistemi sono ancora nelle prime fasi di sviluppo e i loro effetti sulle nostre strade sono solo teorici, la simulazione gioca un ruolo essenziale “.
L’impatto del platooning sul flusso del traffico
In un recente studio, gli esperti di PTV hanno analizzato l’impatto di gruppi da 3 a 8 camion sul flusso del traffico. In PTV Vissim sono stati modellati due ambienti: una semplice rete autostradale con condizioni di traffico eccessivamente saturate per esplorare le variazioni di capacità; e una rete esistente, ovvero il modello di un corridoio stradale a quattro corsie, situato tra Eindhoven e Helmond nei Paesi Bassi, con più strutture adiacenti, come le strade principali e urbane.
Uno degli obiettivi era dimostrare come il platooning possa migliorare l’operatività senza la necessità semafori lungo il corridoio.
“Nello studio non ci siamo concentrati sulla dinamica dei veicoli all’interno del platooning. Abbiamo analizzato come i gruppi stabili e le loro configurazioni, nonché tutti i parametri correlati, influenzano il flusso del traffico su diversi tipi di strade “, spiega Jochen Lohmiller.
Il software di microsimulazione ha fornito un modello dettagliato e realistico del traffico effettivo in diversi scenari, che ha permesso di determinare le condizioni per un flusso di traffico ottimale. L’analisi ha dimostrato i vantaggi delle formazioni di platooning in termini di prestazioni e capacità stradale, non solo per i camion, ma anche per le autovetture.
All’interno della comunità di ricerca sono stati fatti molti sforzi nello sviluppo di algoritmi per ottenere la stabilità nei sistemi di platooning come prerequisito per un traffico sicuro ed efficiente. Questo è il motivo per cui, come parte dello studio, gli esperti di PTV hanno anche esaminato ricerche precedenti sui parametri del plotone e il loro possibile valore per gli algoritmi PTV. E sono stati in grado di convalidare l’algoritmo di platooning implementato in PTV Vissim 2020, nell’ambito di CoEXist – un progetto di ricerca europeo che si concentra sull’interazione tra veicoli semiautomatici e convenzionali durante il periodo di transizione verso flotte di veicoli completamente autonome.
Simulazione negli studi accademici
Il software di simulazione ora apre molte nuove possibilità. I progetti futuri possono, ad esempio, concentrarsi sulla formazione e lo scioglimento del plotone. Ad oggi, non meno di 307 studi accademici sul platooning hanno beneficiato dello strumento di simulazione PTV. L’azienda offre un programma accademico speciale che offre a studenti, insegnanti e ricercatori, un’ampia gamma di opportunità per supportare i loro studi.
Lo studio PTV è anche una “vetrina” tecnologica: servirà per arricchire le pubblicazioni dedicate al settore e per portare una luce documentata sul funzionamento del software agli utenti interessati (aziende, scienziati, consulenti, città, università e grandi scuole)
Una lunga strada da percorrere?
Grazie a studi pilota, simulazioni e al miglioramento costante dei sistemi di assistenza alla guida, il platooning sta diventando sempre più una possibilità realistica. Gli esperti sono ottimisti sul fatto che potremmo vedere i primi plotoni di camion semi-autonomi sulle nostre autostrade nei prossimi 5 anni. Tuttavia, le principali domande sull’impatto dei convogli di camion sulla sicurezza stradale e sul quadro giuridico del platooning devono ancora essere definite. Ad esempio la distanza minima tra due camion potrebbe essere ridotta da 50 metri a 10 metri, ma la cosa dovrebbe essere regolata per legge.
Questa è stata anche una delle conclusioni dello studio PTV. Peter Sukennik, PTV Vissim Technical Product Manager, uno degli autori, sottolinea: “C’è ancora molta incertezza su come funzionerà il platooning in futuro, soprattutto per quanto riguarda il comportamento dei cambi di corsia e come esattamente i veicoli si uniranno o lasceranno il convoglio. I veicoli che guidano alla velocità richiesta potranno aumentare temporaneamente la loro velocità per raggiungere e unirsi al gruppo? I camion “aspetteranno” o si muoveranno verso veicoli con capacità di platooning? Molte domande sono ancora senza risposta. La combinazione di test sulle nostre strade e la simulazione in ambienti virtuali aiuterà a trovare le risposte che servono “.