SPATA

Sistema di Profilazione Automatica dei mezzi di Trasporto in Area portuale

 

SPATA è un progetto finanziato dalla Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia nell’ambito del POR FESR 2014-2020.

Contributo concesso: euro 181.674,11

 

 

DESCRIZIONE

Il progetto SPATA svolgerà attività di ricerca e sviluppo su un innovativo sistema, basato su tecnologia laser scanner, per il rilievo dei profili dei veicoli, da posizionare all’ingresso delle aree portuali e che consenta, in modo totalmente automatico, di avere indicazioni sui mezzi che entrano e sui carichi che trasportano.

 

OBIETTIVI

Lo scopo finale del progetto è quello di sviluppare un sistema che consenta alle autorità portuali di avere, in tempo reale, dati dettagliati sui veicoli che transitano nell’area portuale, in modo da individuare in modo automatico parametri quali: numero e tipologia dei veicoli in transito, dimensioni dei veicoli e dei loro carichi, rilevamento delle sagome dei veicoli,

tracciamento dei codici ISO dei container. In questo modo i porti potranno avere significativi benefici in termini di riduzione del numero di operazioni manuali di verifica dei mezzi, disponibilità di informazioni statistiche sull’attività del porto, più

efficiente gestione dell’imbarco dei mezzi e delle merci.

 

RISULTATI

I risultati del progetto saranno: algoritmi per la costruzione di rappresentazioni tridimensionali dei veicoli ottenute da

scansioni dei sensori e per l’individuazione di “pattern” specifici nelle immagini 3D; un modello neurale che consenta di estrarre “feature” comuni nelle diverse classi di veicoli; algoritmi per determinare il volume e il carico dei mezzi; un sistema prototipale ed operativo che fornisca in modo automatico tutti i dati sopra descritti.

 

RILEVAMENTO 3D DELLA SAGOMA DEI VEICOLI

Il Sistema di rilevamento 3D della sagoma fornisce un file 3d ad alta definizione del veicolo con le misure di altezza, larghezza, lunghezza e volume.

Il Sistema è compost da tre laser scanner LSR2001: due laser sono installati nella parte destra e sinistra di un portale mentre il terzo è installato su un palo laterale (o su un secondo portale).

I primi due laser effettuano scansioni continue dei due lati e della parte superiore del veicolo mentre il terzo controlla la posizione ed il movimento del veicolo. Il risultato è un rilevamento 3D molto accurato dei seguenti parametri:

  • Lunghezza
  • Altezza
  • Larghezza
  • Velocità
  • Profilo
  • Classe (Moto, automobile, furgone, camion, camion con rimorchio, autoarticolato, bus, etc.)

Per maggiori informazioni sul sistema di guida parcheggio http://lnx.hpdsensors.com/?page_id=1467

SENSORE DI RILEVAMENTO DISTANZA E VELOCITA’ IN TEMPO REALE

Il sensore Range&Speed LSR2001-R&S fornisce la posizione e la velocità di un oggetto in tempo reale. Il sensore è basato su un laser scanner che può avere 1 o 4 piani (a seconda della versione) con un angolo di rilevamento di 96°. Lungo il piano il sensore ha una elevate risoluzione (274 punti) ed è in grado di rilevare e  seguire quasi ogni tipo di oggetto. Il sensore controlla continuamente la posizione dell’oggetto e determina come si muove fornendo dati di presenza, distanza e velocità. Può essere utilizzato in applicazioni di traffico, automazione industriale o qualsiasi altra applicazione dove sia necessario avere un preciso controllo della posizione di un oggetto.A seconda dell’applicazione la massima distanza rilevabile dal sensore varia da 20 a 30 metri.

Per maggiori informazioni sul sistema di guida parcheggio http://lnx.hpdsensors.com/?page_id=1374

SENSORE PER RILEVAMENTO AUTOBUS E PULLMAN

E’ finalmente disponibile un sensore unico nel suo genere in grado di distinguere il transito di autobus e di pullman con elevata affidabilità. I sensori above ground che rilevano la lunghezza ed il profilo di altezza dei veicolo hanno una forte imprecisione nella distinzione degli autobus da camion di equivalente lunghezza. Il sensore laser scanner (http://lnx.hpdsensors.com/?page_id=868), installato a lato strada, riesce invece a distinguere i mezzi di trasporto persone rispetto a quelli di trasporto merci con alta affidabilità. Questo grazie a degli algoritmi molto avanzati e studiati appositamente per applicazioni in cui è importante riconoscere i veicoli di trasporto persone.

L’applicazione più comune è quella che prevede l’installazione di sensori agli imbocchi delle gallerie in modo da sapere quanti veicoli di trasporto persone transitano all’interno della galleria.

Altra importante applicazione è quella di rilevare i pullman turistici in ingresso nelle città.

Il sensore deve essere installato a lato strada ad una altezza di circa 4 metri e, oltre a rilevare gli autobus ed i pullman, è in grado di classificare anche automobili, furgoni e veicoli pesanti.

SISTEMA GUIDA AL POSTO LIBERO WIRELESS

Ideato per le strutture nelle quali risulta difficile effettuare i lavori di cablaggi, il sistema di guida al posto libero wireless consente di installare facilmente sensori e luci a soffitto senza dover fare alcun cablaggio.

L’unica operazione necessaria è il fissaggio dei dispositivi a soffitto, e l’impianto è subito attivo.

Tutti i dispositivi sono dotati di comunicazione WIFI 2.4 Ghz e di batterie al litio che li rendono completamente autonomi. Sia i sensori che le luci sono studiati per consumare meno energia possibile in modo da avere una ampia autonomia (diversi anni).

Il sistema di parcheggio guida l’utente ad uno stallo libero, senza che questo debba cercarlo in aree dove il parcheggio è pieno.

Per maggiori informazioni sul sistema di guida parcheggio http://lnx.hpdsensors.com/?page_id=1076

SISTEMA RILEVAMENTO ALTEZZA MASSIMA VEICOLI (VEICOLI FUORI SAGOMA)

Succede spesso che veicoli con elevata altezza (autocarri, autotreni) danneggino infrastrutture sopraelevate urtandole. Questo crea danni alle infrastrutture, al mezzo ed anche alla circolazione. HPDSENSORS ha quindi sviluppato il sistema RAM 20 che, posto prima di punti critici, rileva eventuali veicoli che superano l’altezza massima consentita ed attivano un allarme. Il conducente può essere avvertito attraverso l’attivazione di lampeggianti su un cartello, oppure attraverso una scritta su un pannello a messaggio variabile o addirittura attraverso un semaforo.

RAM 20 è basato su un sensore laser scanner che monitora l’altezza dei veicoli sulla strada fino ad un massimo di 5 corsie. Il sistema è anche in grado di informare su quale sia la corsia di transito del veicolo fuori sagoma.

L’installazione può essere effettuata facilmente su un palo laterale alto almeno quanto l’altezza di soglia e può essere alimentato da rete elettrica o con fotovoltaico

Il sistema è in grado di rilevare anche piccoli oggetti del veicolo che superano l’altezza (fino ad un minimo di 5 cm). Ad esempio, se un camion dotato di gru non ha completamente abbassato la gru il sistema è in grado di rilevarlo.

Particolare attenzione è stata posta nell’eliminazione di falsi allarmi dovuti a condizioni metereologiche o al passaggio di volatili.

Il sistema è quindi molto utile quando è importante preservare strutture sopraelevate o con copertura quali ponti, viadotti, sottopassi o tunnel.

Il sistema di rilevamento dei veicoli fuori sagoma massima ha un costo ben inferiore rispetto a quelli di ripristino delle infrastrutture o degli impianti di una galleria

LASER SCANNER PER MONITORAGGIO DEL TRAFFICO, TRIGGER TELECAMERE E CONTEGGIO ASSI

La tecnologia laser scanner è una delle più performanti nel campo del monitoraggio del traffico in quanto è veloce, precisa e flessibile. Al contrario dei laser puntiformi, il laser scanner effettua delle scansioni continue su 4 piani con un’apertura di scansione di 96°. Considerando che la distanza di rilevamento è di 20 m. la superficie monitorata dallo scanner è molto ampia e consente ad esempio di controllare due corsie di una strada. Grazie all’elevata precisione di misura il sensore può essere utilizzato per:

  • rilevare la velocità dei veicoli
  • rilevare il profilo dei veicoli (altezza, lunghezza, larghezza, ecc.) effettuando una classificazione precisa
  • rilevare gli assi dei veicoli
  • rilevare code
  • fornire il trigger per telecamere (ad esempio in applicazioni ANPR)
  • rilievo veicoli negli incroci semaforici (al posto delle spire elettromagnetiche e con minori costi di installazione)

A seconda delle applicazioni il sensore può essere installato sopra corsia o a lato strada. Studiato appositamente per applicazioni stradali il sensore è dotato di un involucro IP65 ed è dotato di filtri software che gli consentono di rilevare correttamente anche con pioggia o neve.

Per maggiori informazioni visitate la pagina http://lnx.hpdsensors.com/?page_id=868

SENSORI PER INCROCI SEMAFORICI

Diverse tipologie di sensori stanno soppiantando le spire induttive in corrispondenza degli incroci semaforici.

Una prima tipologia è costituita da sensori “above ground” radar doppler da installare sul palo semaforico. Il radar fornisce l’informazione su ogni transito rilevato su un’uscita digitale e su linea seriale. In base ad opportune tarature è possibile filtrare i transiti in base alla velocità dei veicoli in transito o alla classificazione. Questa soluzione fornisce notevoli vantaggi dal punto di vista installativo e manutentivo. I radar per semafori si stanno sempre più diffondendo per questi motivi.

Altra tipologia di sensori che fornisce vantaggi in termini di installazione e manutenzione è costituita dai sensori magnetici wireless. Essi determinano la presenza dei veicoli grazie alla variazione sul campo magnetico terrestre prodotta dai veicoli e trasmettono l’informazione ad un gateway posto nelle vicinanze del regolatore semaforico. Non è quindi necessario posare il cavo tra i sensori ed il regolatore. I sensori sono dotati di una batteria al Litio che fornisce autonomia per 4 anni.

MONITORAGGIO PARCHEGGI LIBERI SU STRADA CON SENSORI MAGNETICI

Il sistema di monitoraggio dei posti auto consente conoscere in tempo reale il numero di stalli occupati su strada e nei parcheggi e di poter utilizzare tale informazione per indirizzare gli utenti verso aree con parcheggi disponibili o per verificare la percentuale di automobili che, presumibilmente, non hanno pagato la sosta.

Inoltre costituisce un importante strumento di gestione in quanto fornisce statistiche dettagliate sull’occupazione dei parcheggi nelle diverse ore del giorno e nei diversi periodi dell’anno.

Il sistema utilizza le più moderne tecnologie sia nel rilevamento dell’automobile sia nella trasmissione wireless dei dati consentendo di realizzare l’impianto senza dover fare importanti opere civili.

 

TRIGGER TELECAMERE ATTRAVERSO SENSORI DEL TRAFFICO

HPD sensors sta realizzando diverse applicazioni in cui i sensori radar, doppia tecnologia o tripla tecnologia vengono utilizzati, oltre che per classificare e rilevare la velocità dei veicoli, anche per dare il trigger alle telecamere di rilevamento della targa. In tutte le applicazioni effettuate l’efficienza e puntualità del trigger è stata elevata consentendo alla telecamera di rilevare le targhe con precisione.

I sensori sono in grado di fornire il trigger sia come segnale elettrico su un filo sia in digitale su linea seriale. Non appena il veicolo viene rilevato il sensore invia sulla seriale il codice del transito e la velocità per poi mandare, quando il veicolo è totalmente transitato sotto il fascio di rilevamento, i restanti dati di classificazione, lunghezza, altezza, ecc.

In Brasile il sensore viene utilizzato in un sistema con finalità sanzionatorie.

RILEVAMENTO DELLA MATRICE ORIGINE-DESTINAZIONI E DEI TEMPI DI PERCORRENZA

Nelle città è di fondamentale importanza rilevare i principali percorsi che effettuano i veicoli e ciò va verificato nelle varie ore del giorno e nei vari giorni della settimana. A tale scopo HPD ha sviluppato un sistema di rilevamento dei bluetooth (telefoni o sistemi di trasmissione dati all’interno delle vetture che transitano nelle strade), un sistema non intrusivo e rispettoso della privacy. I dati rilevati ai passaggi dei veicoli su un numero di punti della rete (archi) vengono trasmessi al centro di controllo via GPRS e qui elaborati da apposito software. Lo stesso sistema consente anche di fornire un campione statistico sui transiti, di fornire i tempi di percorrenza fra i vari punti della rete monitorata, di rilevare anomalie sui transiti (presenza di incidenti che rallentano il traffico).

RILEVAMENTO DEI VEICOLI CHE TRANSITANO CONTROMANO

In Slovenia è stato realizzato un progetto campione per dimostrare la fattibilità di un sistema automatico di rilevamento dei veicoli che imboccano contromano una strada. Tale progetto è stato realizzato con successo installando dei sensori multitecnologia HPD sulle rampe di accesso delle strade di maggior importanza. In caso di rilevamento di un veicolo che percorre contromano la strada vengono accesi segnali luminosi nelle vicinanze, viene inviato un messaggio di allarme alla Polizia e vengono date informazioni sui pannelli a messaggio variabile per avvertire l’utenza.

MONITORAGGIO TRAFFICO E CLASSIFICAZIONE VEICOLI

I sistemi di monitoraggio del traffico si stanno diffondendo con grande rapidità in Europa e nel mondo. L’esigenza è quella di monitorare i flussi di traffico per gestire in tempo reale la viabilità e per creare una base dati statistica che consenta di studiare l’utilizzo delle infrastrutture viarie.
Per ambedue gli scopi riveste molta importanza la classificazione dei veicoli in quanto ogni tipologia di veicolo (moto, auto, furgone, veicolo pesante, ecc.) crea un diverso “disturbo” al flusso veicolare ed un diverso stress e consumo dell’infrastruttura.
Purtroppo però non esiste una vera standardizzazione della classificazione a livello mondiale ed anche europeo. Tanto per citare alcuni standard i più comuni sono il TLS5+1, TLS8+1, EURO6, C&A10, DOE NI5, ecc. In Italia vi è poi la classificazione ANAS 9+1. Questa diversificazione rende difficile per i produttori creare sensori per il rilevamento del traffico adatti ad essere commercializzati su un vasto mercato. HPDsensors ha però cercato di trasformare questa difficoltà in un punto di forza creando sensori che sono in grado di classificare secondo più standard.

RICONOSCIMENTO TARGHE (ANPR)

Hpdsensors sta realizzando diversi progetti in cui vengono abbinati i sensori di traffico con telecamere per il rilevamento delle targhe. I sistemi di rilevamento delle targhe sono composti da una telecamera (generalmente ad infrarossi per poter funzionare anche di notte) e da una unità di analisi dell’immagine che può essere incorporata nella telecamera o costituita da un software su computer separato. Generalmente vengono utilizzate due telecamere o telecamere con due obiettivi in modo che la prima sia focalizzata sulla targa mentre la seconda, chiamata “di contesto”, prenda un’area più grande e consenta di distinguere la tipologia di veicolo.

La combinazione con sensori di traffico è particolarmente utile quando si vuole rilevare la targa di una determinata tipologia di veicoli e non di tutti. alcune applicazioni recentemente realizzate sono:

- Rilevamento degli autobus in luogo turistico ove questi hanno l’obbligo di pagare un ticket;

- Rilevamento dei mezzi ADR (merci pericolose) attraverso riconoscimento del codice di Kemler.

I sensori sono inoltre particolarmente utili in abbinamento a telecamere ANPR in quanto forniscono un “trigger” al passaggio del veicolo rendendo molto più preciso il rilevamento della targa. In assenza di sensori, il sistema ANPR deve funzionare in modalità “free run”, la quale richiede l’analisi di ogni singolo fotogramma al fine di rilevare, in prima battuta, la presenza di un veicolo e poi la sua targa.

 

SENSORI WIFI PER LA DETERMINAZIONE DI PARCHEGGI SU STRADA

Al giorno d’oggi si stanno diffondendo sempre più i sistemi che prevedono l’installazione di sistemi con sensori magnetici WIFI su ogni singolo stallo al lato delle strade cittadine. Questo consente di tenere monitorata la situazione dei parcheggi in città in modo preciso ed affidabile. Le tecnologie più avanzate prevedono un’architettura “MESH” che prevede cioè la comunicazione tra sensore e sensore anziché la comunicazione diretta sensore-gateway.

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