POR FESR 2014-2020 -  Surf-ACE,  SURFace Analysis for Classification and Evaluation


 

L’idea fondante del progetto SurfACE si basa sull’utilizzo di dati aggregati per il monitoraggio in tempo reale dello stato della rete stradale, sfruttando un sensore specializzato posto all’interno della ruota di uno o più veicoli.

I dati verranno acquisiti tramite strumentazione installata a bordo e inviati al cloud dove verranno aggregati, processati per verificare le condizioni della pavimentazione stradale e ridistribuiti, con particolare interesse nei confronti di enti gestori o imprese che gestiscono l’infrastruttura.

Lo studio e l’analisi del segnale raccolto, già tema di ricerca per il IPOOL, è proseguito portando ad importanti passi avanti nell’implementazione, con temi che hanno portato a pubblicazioni su riviste sottoposte a peer review e conferenze specializzate.

Parallelamente lo strumento fisico è stato progettato e implementato, partendo dagli strumenti in stato prototipale. Grazie alla raccolta dati effettuata nell’arco del progetto è stato possibile includere direttamente uno stadio di analisi basata su sistemi di neural network che consente già una prima classificazione del manto stradale.

L’operazione di valutazione e ricerca condotta sul mercato ha permesso un contatto e la costruzione di una collaborazione con AVR Group, che ha fornito un importante contributo ai fini della validazione di SurfACE come servizio di monitoraggio.

 

 

Il progetto propone di realizzare un’innovazione finalizzata allo sviluppo di nuove opportunità di mercato, generando un servizio innovativo dall’elevato valore aggiunto che può essere declinato verso diverse tipologie di mercato e con particolare attenzione all’ambito della manutenzione stradale.

 

Il progetto SurfACE è strutturato su tre obiettivi distinti e chiari, interconnessi tra loro e necessari allo sviluppo del sistema:

 

1 - Analisi segnali, studio degli indicatori e validazione della metodologia

L’obiettivo parte dallo studio delle deformazioni imposte dal contatto ruota-strada, viste all’interno della camera d’aria: si tratta in ultima analisi della misura della pressione interna, effettuata con l’intento di stabilirne le fluttuazioni nel tempo piuttosto che la pressione di gonfiaggio statica.

La prima fase dello studio punta alla comprensione del segnale raccolto nella ruota, la seconda fase mira a descrivere come fenomeno statistico la misura.

 

2 - Sviluppo e test della strumentazione

Altro elemento cardine del progetto è lo sviluppo della catena strumentale a bordo veicolo, con l'obiettivo di acquisire il segnale all’interno della ruota unito alla posizione e alla velocità del mezzo. Il rilievo geolocalizzato può essere quindi pre elaborato ed inviato all’infrastruttura informatica lato server come elemento base del processo di mappatura.

 

3 - Sviluppo, implementazione e test dell’infrastruttura di rete

Terza componente imprescindibile del progetto è l’infrastruttura informatica su cui è appoggiato tutto il funzionamento del sistema: essa consente sia di creare una vera e propria rete, potenzialmente reattiva, di laboratori mobili rendendo il progetto scalabile e adattabile alle necessità emergenti, sia di generare una pluralità di servizi discendenti dall’accesso ai dati raccolti ed organizzati.

 

Il progetto si inquadra perfettamente nel contesto delle smart road, permettendo di sfruttare la connessione dei veicoli facenti parte della flotta attrezzata per ottenere un nuovo livello informativo sullo stato della superficie stradale. Il sistema è in grado di reagire ai cambiamenti nel tempo dello stato della pavimentazione e fornire un feedback all’utenza, sia essa un’amministrazione in carico della manutenzione stradale o una flotta di veicoli alla ricerca di percorsi ottimali dal punto di vista dell’usura e del comfort.

 

L’implementazione dei tre obiettivi comporta la necessità di integrare elementi chiave del mondo Industria4.0: ricerca su sistemi cyber-physical (per la definizione e la misura indiretta dello stato di una pavimentazione tramite analisi dei fenomeni fisici della parte acustica, ma anche a livello di tecnologie ICT hardware e software per la costruzione di una strumentazione adeguata); sensori e sistemi di misura avanzati  (tramite un’opportuna strumentazione facente parte di una rete); bigdata analytics, cloud & networking (trattando tutte le parti del sistema come elementi di una rete in grado di fornire in modo attivo le informazioni desiderate elaborando una elevata quantità di dati, reagendo alle necessità specifiche nascenti da eventi o richieste). Inoltre andando a creare database e mappe arricchite con informazioni sullo stato del manto stradale si porterà innovazione anche nel mondo della realtà aumentata a servizio della mobilità dove oggi lo stato dell’arte è rappresentato da sistemi di informazione (come Google Map) che danno informazioni solo sul traffico.

 

Anche i tre elementi fondanti del paradigma Industria 4.0 sono rispettati, guardando alla rete stradale come il soggetto che va ad acquistare caratteristiche evolute di gestione fisica e virtuale. Sono infatti messe in pratica

1 - l’integrazione orizzontale tra imprese ed enti di ricerca

2 - l’integrazione digitale end-to-end durante il processo di ingegnerizzazione, tramite l’interazione tra aziende e rispetto alle richieste di mercato

3 - lo sviluppo e la realizzazione di sistemi di monitoraggio flessibili e riconfigurabili

 

 Il progetto mira dunque a generare un nuovo livello di gestione attiva della superficie stradale, tramite la creazione di un nuovo servizio nascente dall’integrazione di conoscenze e capacità del mondo della ricerca e dell’industria.