Il Progetto IPERMOB in Toscana


Raffaella Mambrini            Paolo Pagano
    Intecs SpA               RETIS lab, SSSA
        Pisa                      Pisa
Mobilità e Accessibilità (1/4)


                                       Numero di autovetture
                                                                   Traffico
                                       Vetture - km
                                        Persone per vettura km
                                                                  Mobilità
                                       Viaggi per vettura


                                        Destinazioni raggiunte
                                                                 Accessibilità
        1970                      anni 2000
     * Fonte OCSE




Cortesia di
     16 Ott. 2009          Raffaella Mambrini (Intecs) e                      2
Luciano Niccolai                    Paolo Pagano (SSSA)
Mobilità e Accessibilità (2/4)


                           Processi spesso non controllabili come il
        Traffico           possesso di autovetture
                           comportamenti indotti da mode
                           Processi solo parzialmente controllabili
        Mobilità           come il tasso di utilizzo delle autovetture
                           assetto territoriale esistente

                           Processi molto controllabili tramite
      Accessibilità        destinazione delle funzioni, educazione,
                           incentivazione nuovi comportamenti etc
                           assetto territoriale futuro

Cortesia di
     16 Ott. 2009          Raffaella Mambrini (Intecs) e                 3
Luciano Niccolai                    Paolo Pagano (SSSA)
Mobilità e Accessibilità (3/4)


           – La Città Accessibile
                    • insieme di progetti infrastrutturali come pedonalità
                      ciclabilità, abbattimento barriere architettoniche urbanistiche
                      ed edilizie nonché di progetti di usabilità e fruibilità come
                      introduzione dei servizi via web;
           – La Città Monitorata
                    • insieme di progetti relativi a nuove procedure di
                      coordinamento delle sale di ascolto, di gestione dei reclami
                      dei cittadini , di conoscenza dei bacini di utenza e delle
                      modalità di fruizione, del giudizio dei cittadini



Cortesia di
     16 Ott. 2009                 Raffaella Mambrini (Intecs) e                  4
Luciano Niccolai                           Paolo Pagano (SSSA)
Mobilità e Accessibilità (4/4)


      Infrastrutture a disposizione dell’ente locale:
                                                                    Istat 2001 Regione
                    Reti
                   Reti                                             Auto 67%
               ciclo/pedonali
              ciclo/pedonali                                        Ferro 11%
                                                                    TPL 11%
                  Reti TPL
                Reti TPL                                            Piedi 3%
                  integrate
                 integrate                                          Bici 3%
               ferro/gomma
              ferro/gomma                       Modifica della      Altro 5%
                                                Ripartizione
                                                  Modale
             Infrastrutture ee
              Infrastrutture
               servizi di city
              servizi di city                                       Piano Regionale della Mobilità e
                  logistics                                         della Logistica (PRML)
                 logistics                                          + 70 % passeggeri TPL al 2010
                                                                    + 150% passeggeri TPL al 2015
             Informazioni on
            Informazioni on                                         …...
              line ed off line
            line ed off line
                                               Reti integrate interconnesse;
                                               Soglia critica di impatto funzionale
Cortesia di
     16 Ott. 2009                   Raffaella Mambrini (Intecs) e                                      5
Luciano Niccolai                             Paolo Pagano (SSSA)
Intelligent Transport Systems


•   Per "sistemi di trasporto
    intelligenti (Intelligent
    Transport System, ITS)", si
    intendono sistemi nei quali
    sono applicati tecnologie
    dell'informazione e della
    comunicazione a sostegno del
    trasporto stradale (in
    particolare infrastruttura,
    veicoli e utenti) e delle
    interfacce con altri modi di
    trasporto.




16 Ott. 2009          Raffaella Mambrini (Intecs) e   6
                               Paolo Pagano (SSSA)
...nel campo della infomobilità...


Criticità dello stato dell’arte
   consistenti :
• limitazione delle applicazioni di
   sistemi di infomobilità ai sistemi
   chiusi e “ricchi”:
     – autostrade e principali aree
       metropolitane;
•   alto costo dei dispositivi di                                             ricerca stradale
    rilevazione e trattamento dei dati;
•   mancanza di interoperabilità:
     – application specificity.
•   trascuratezza degli human
    factors:
     – fruizione dell’output dei sistemi;           gestione aree di sosta
     – qualità dell’informazione fornita
       (attendibilità, pertinenza,
       aggiornamento).
                                                                                   piani
    16 Ott. 2009             Raffaella Mambrini (Intecs) e                            7
                                                                             anti-congestione
                                      Paolo Pagano (SSSA)
Infrastruttura Pervasiva Eterogenea
                Real-time per il controllo della MOBilità
  IPERMOB



                                           gestione aree di sosta

ricerca stradale                                                               piani
                               Layer di Utente Finale
                                                                         anti-congestione
                      Tier-2
                                                                     sviluppo dei
                                                                      modelli di
                              Middleware di Mobilità                traffico basati
                           (Metropolitan Information bus)            su dati reali
                      Tier-1


                                 Rete di raccolta dati
       16 Ott. 2009               Raffaella Mambrini (Intecs) e                       8
                                Pervasiva ed Eterogenea
                                           Paolo Pagano (SSSA)
                      Tier-0
Composizione della collaborazione

• Scuola Superiore Sant’Anna, soggetto capofila:
    – Sistemi Embedded;
    – Reti di Sensori.
• Evidence s.r.l.:
    – Prototipazione e trasferimento tecnologico per
      i dispositivi di raccolta dati.
• ISTI-CNR, Pisa:
    – Algoritmiche di Image Processing;
    – Strutturazione dell’informazione.
• Intecs S.p.A., Pisa:
    –   Ingegnerizzazione del sistema;
    –   Infrastruttura di comunicazione;
    –   Centro Servizi e controllo;
    –   Dimostratore.
• Aleph Progetti s.r.l., Firenze:
    – Modelli di trasporto.
• SAT S.p.A. (Aeroporto di Pisa), ente ospitante.
  16 Ott. 2009                Raffaella Mambrini (Intecs) e   9
                                       Paolo Pagano (SSSA)
Che cos’è IPERMOB


E’ un sistema informativo distribuito che si propone
   l’ottimizzazione della catena formata da:
• sistemi di raccolta dati;
• sistemi di elaborazione, gestione e controllo on-line
   (sale di monitoraggio, processi di
   esazione/autorizzazione, informazione);
• sistemi off line di valutazione e supporto ai processi
   di pianificazione e programmazione dei cambiamenti;
• sistemi informativi diretti al cittadino ed alle autorità di
   gestione e regolamentazione della circolazione
   stradale.

16 Ott. 2009        Raffaella Mambrini (Intecs) e           10
                             Paolo Pagano (SSSA)
Finalità di IPERMOB



Per quale scopo?
• rendere più fluida la circolazione stradale nel sistema
  viario aeroportuale riorganizzando le risorse e fornendo
  servizi informativi aggiuntivi al cittadino;
• effettuare un’analisi di fattibilità tecnologica ed una
  stima realistica dei costi su scala cittadina che
  fornisca servizi informativi agli utenti ed agli operatori di
  mobilità sull’accesso ai punti di interesse ed alle arterie
  viarie e sulla disponibilità di parcheggi su strada.



  16 Ott. 2009       Raffaella Mambrini (Intecs) e          11
                              Paolo Pagano (SSSA)
Che cos’è IPERMOB (1/2)?


                                          •    prototipo di “Sistema
                                               integrato a supporto delle
                                               decisioni”:
                                                – ottimizzazione dei processi
                                                  decisionali di soggetti molto
                                                  diversi (utenti, gestori,
                                                  municipalità);
                                          •    modello di integrazione
                                               tecnologica:
                                                – confluenza di diverse
                                                  tecnologie e domini
                                                  applicativi;
                                          •    sistema “cost-effective”,
                                               scalabile, ricollocabile:
                                                – facendo uso della
                                                  tecnologia wireless a basso
                                                  impatto ambientale.


16 Ott. 2009        Raffaella Mambrini (Intecs) e                           12
                             Paolo Pagano (SSSA)
Che cos’è IPERMOB (2/2)?

                                          •    sistema aperto, standard, inter-
                                               operabile e fruibile:
                                                – nessuna tecnologia di
                                                  comunicazione proprietaria;
                                                – basso costo per fruire dei servizi,
                                                  nessuna infrastruttura.
                                          •    sistema high-tech:
                                                – tecnologie di avanguardia
                                                  basate sull’imaging distribuito
                                                  e sulla comunicazione wireless.
                                          •    factory di nuovi modelli di
                                               previsione del traffico:
                                                – supporto di dati reali di
                                                  precisione per lo sviluppo dei
                                                  modelli di mobilità.
                                          •    sistema informativo applicato
                                               (Aeroporto “G. Galilei” di Pisa):
                                                – ottimizzazione delle risorse
                                                  (parcheggi ed accessi) nel
                                                  sedime aeroportuale.

16 Ott. 2009        Raffaella Mambrini (Intecs) e                              13
                             Paolo Pagano (SSSA)
IPERMOB su scala cittadina

Con IPERMOB si inserisce
  l’aeroporto fra gli “attrattori”
  metropolitani per sviluppare
  servizi di mobilità per il cittadino:
• “in viaggio” verso l’aeroporto
  (es. tempo di percorrenza,
  uscita consigliata, etc.);
• in cerca di parcheggio (es.
  disponibilità di stalli in tempo
  reale);
• diretto verso altri attrattori (es. la
  stazione ferroviaria).




     16 Ott. 2009               Raffaella Mambrini (Intecs) e   14
                                         Paolo Pagano (SSSA)
IPERMOB: l’architettura del sistema
                            (1/3)

•   Tier-0 (raccolta dati):
     – nodi sensore embedded,
       programmabili, equipaggiati
       con transceiver in R/F e
       fotocamere CMOS;
     – protocolli di comunicazione
       standard per le reti di sensori
       (IEEE 802.15.4 / ZigBee, 2.4
       GHz);
     – protocolli di comunicazione
       standard per le reti veicolari
       (IEEE 802.11p, 2.4 GHz);
     – protocolli di comunicazione
       standard per il backhaul
       (IEEE 802.11h, 5GHz).

    16 Ott. 2009              Raffaella Mambrini (Intecs) e   15
                                       Paolo Pagano (SSSA)
IPERMOB: l’architettura del sistema
                          (2/3)

• Tier-1 (trasmissione ed
  aggregazione dati):
   – aggregazione dei dati letti
      dai sensori in informazioni
      di alto livello attraverso
      tecniche di OLAP e Data
      Warehousing;
   – strutturazione
      dell’informazione su
      DBMS;
   – fruibilità dell’informazione
      per applicativi e servizi.




  16 Ott. 2009          Raffaella Mambrini (Intecs) e   16
                                 Paolo Pagano (SSSA)
IPERMOB: l’architettura del sistema
                          (3/3)

• Tier-2 (Centro Servizi e
  Controllo):                                                                                         Gestione sistema



    – orientato al cittadino e                                                                                        Monitoraggio telecamere


      all’autorità di gestione (con
      due diversi profili di                              DBMS /
                                                                                              INTRANET

                                                           Data                                                     Elaborazione dati statistici
      utenza);                                           Warehouse
                                                                         SERVER
                                                                     WEB/APPLICAZIONI



    – notifica situazione traffico e
      disponibilità parcheggi.                  INFRASTRUTTURA DI
                                                  COLLEGAMENTO
                                                                                                                    Previsione traffico


    – accesso alle serie storiche;                                                      INTERNET



    – previsione basata su                                                                                           Ricerca parcheggi

      modelli;                             SENSORI    DATI DA VIDEOCAMERE
                                                     HOTSPOT
                                                       WIFI
    – controllo del sistema di                                                                Notifica situazione
                                                                                                    traffico



      sicurezza.

  16 Ott. 2009           Raffaella Mambrini (Intecs) e                                                                  17
                                  Paolo Pagano (SSSA)
Prospettive


• Portare l’esperienza di IPERMOB sulla Logistica
  delle merci in Toscana per stabilire una
  infrastruttura di dati sul movimento dei veicoli
  commerciali;
• Estendere l’esperienza di IPERMOB su
  superfici più ampie per la gestione del traffico
  sulle infrastrutture di inter-comunicazione pan-
  europeee.



16 Ott. 2009   Raffaella Mambrini (Intecs) e   18
                        Paolo Pagano (SSSA)

Pagano_ Mambrini _ I N T E C S

  • 1.
    Il Progetto IPERMOBin Toscana Raffaella Mambrini Paolo Pagano Intecs SpA RETIS lab, SSSA Pisa Pisa
  • 2.
    Mobilità e Accessibilità(1/4) Numero di autovetture Traffico Vetture - km Persone per vettura km Mobilità Viaggi per vettura Destinazioni raggiunte Accessibilità 1970 anni 2000 * Fonte OCSE Cortesia di 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 2 Luciano Niccolai Paolo Pagano (SSSA)
  • 3.
    Mobilità e Accessibilità(2/4) Processi spesso non controllabili come il Traffico possesso di autovetture comportamenti indotti da mode Processi solo parzialmente controllabili Mobilità come il tasso di utilizzo delle autovetture assetto territoriale esistente Processi molto controllabili tramite Accessibilità destinazione delle funzioni, educazione, incentivazione nuovi comportamenti etc assetto territoriale futuro Cortesia di 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 3 Luciano Niccolai Paolo Pagano (SSSA)
  • 4.
    Mobilità e Accessibilità(3/4) – La Città Accessibile • insieme di progetti infrastrutturali come pedonalità ciclabilità, abbattimento barriere architettoniche urbanistiche ed edilizie nonché di progetti di usabilità e fruibilità come introduzione dei servizi via web; – La Città Monitorata • insieme di progetti relativi a nuove procedure di coordinamento delle sale di ascolto, di gestione dei reclami dei cittadini , di conoscenza dei bacini di utenza e delle modalità di fruizione, del giudizio dei cittadini Cortesia di 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 4 Luciano Niccolai Paolo Pagano (SSSA)
  • 5.
    Mobilità e Accessibilità(4/4) Infrastrutture a disposizione dell’ente locale: Istat 2001 Regione Reti Reti Auto 67% ciclo/pedonali ciclo/pedonali Ferro 11% TPL 11% Reti TPL Reti TPL Piedi 3% integrate integrate Bici 3% ferro/gomma ferro/gomma Modifica della Altro 5% Ripartizione Modale Infrastrutture ee Infrastrutture servizi di city servizi di city Piano Regionale della Mobilità e logistics della Logistica (PRML) logistics + 70 % passeggeri TPL al 2010 + 150% passeggeri TPL al 2015 Informazioni on Informazioni on …... line ed off line line ed off line Reti integrate interconnesse; Soglia critica di impatto funzionale Cortesia di 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 5 Luciano Niccolai Paolo Pagano (SSSA)
  • 6.
    Intelligent Transport Systems • Per "sistemi di trasporto intelligenti (Intelligent Transport System, ITS)", si intendono sistemi nei quali sono applicati tecnologie dell'informazione e della comunicazione a sostegno del trasporto stradale (in particolare infrastruttura, veicoli e utenti) e delle interfacce con altri modi di trasporto. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 6 Paolo Pagano (SSSA)
  • 7.
    ...nel campo dellainfomobilità... Criticità dello stato dell’arte consistenti : • limitazione delle applicazioni di sistemi di infomobilità ai sistemi chiusi e “ricchi”: – autostrade e principali aree metropolitane; • alto costo dei dispositivi di ricerca stradale rilevazione e trattamento dei dati; • mancanza di interoperabilità: – application specificity. • trascuratezza degli human factors: – fruizione dell’output dei sistemi; gestione aree di sosta – qualità dell’informazione fornita (attendibilità, pertinenza, aggiornamento). piani 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 7 anti-congestione Paolo Pagano (SSSA)
  • 8.
    Infrastruttura Pervasiva Eterogenea Real-time per il controllo della MOBilità IPERMOB gestione aree di sosta ricerca stradale piani Layer di Utente Finale anti-congestione Tier-2 sviluppo dei modelli di Middleware di Mobilità traffico basati (Metropolitan Information bus) su dati reali Tier-1 Rete di raccolta dati 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 8 Pervasiva ed Eterogenea Paolo Pagano (SSSA) Tier-0
  • 9.
    Composizione della collaborazione •Scuola Superiore Sant’Anna, soggetto capofila: – Sistemi Embedded; – Reti di Sensori. • Evidence s.r.l.: – Prototipazione e trasferimento tecnologico per i dispositivi di raccolta dati. • ISTI-CNR, Pisa: – Algoritmiche di Image Processing; – Strutturazione dell’informazione. • Intecs S.p.A., Pisa: – Ingegnerizzazione del sistema; – Infrastruttura di comunicazione; – Centro Servizi e controllo; – Dimostratore. • Aleph Progetti s.r.l., Firenze: – Modelli di trasporto. • SAT S.p.A. (Aeroporto di Pisa), ente ospitante. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 9 Paolo Pagano (SSSA)
  • 10.
    Che cos’è IPERMOB E’un sistema informativo distribuito che si propone l’ottimizzazione della catena formata da: • sistemi di raccolta dati; • sistemi di elaborazione, gestione e controllo on-line (sale di monitoraggio, processi di esazione/autorizzazione, informazione); • sistemi off line di valutazione e supporto ai processi di pianificazione e programmazione dei cambiamenti; • sistemi informativi diretti al cittadino ed alle autorità di gestione e regolamentazione della circolazione stradale. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 10 Paolo Pagano (SSSA)
  • 11.
    Finalità di IPERMOB Perquale scopo? • rendere più fluida la circolazione stradale nel sistema viario aeroportuale riorganizzando le risorse e fornendo servizi informativi aggiuntivi al cittadino; • effettuare un’analisi di fattibilità tecnologica ed una stima realistica dei costi su scala cittadina che fornisca servizi informativi agli utenti ed agli operatori di mobilità sull’accesso ai punti di interesse ed alle arterie viarie e sulla disponibilità di parcheggi su strada. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 11 Paolo Pagano (SSSA)
  • 12.
    Che cos’è IPERMOB(1/2)? • prototipo di “Sistema integrato a supporto delle decisioni”: – ottimizzazione dei processi decisionali di soggetti molto diversi (utenti, gestori, municipalità); • modello di integrazione tecnologica: – confluenza di diverse tecnologie e domini applicativi; • sistema “cost-effective”, scalabile, ricollocabile: – facendo uso della tecnologia wireless a basso impatto ambientale. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 12 Paolo Pagano (SSSA)
  • 13.
    Che cos’è IPERMOB(2/2)? • sistema aperto, standard, inter- operabile e fruibile: – nessuna tecnologia di comunicazione proprietaria; – basso costo per fruire dei servizi, nessuna infrastruttura. • sistema high-tech: – tecnologie di avanguardia basate sull’imaging distribuito e sulla comunicazione wireless. • factory di nuovi modelli di previsione del traffico: – supporto di dati reali di precisione per lo sviluppo dei modelli di mobilità. • sistema informativo applicato (Aeroporto “G. Galilei” di Pisa): – ottimizzazione delle risorse (parcheggi ed accessi) nel sedime aeroportuale. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 13 Paolo Pagano (SSSA)
  • 14.
    IPERMOB su scalacittadina Con IPERMOB si inserisce l’aeroporto fra gli “attrattori” metropolitani per sviluppare servizi di mobilità per il cittadino: • “in viaggio” verso l’aeroporto (es. tempo di percorrenza, uscita consigliata, etc.); • in cerca di parcheggio (es. disponibilità di stalli in tempo reale); • diretto verso altri attrattori (es. la stazione ferroviaria). 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 14 Paolo Pagano (SSSA)
  • 15.
    IPERMOB: l’architettura delsistema (1/3) • Tier-0 (raccolta dati): – nodi sensore embedded, programmabili, equipaggiati con transceiver in R/F e fotocamere CMOS; – protocolli di comunicazione standard per le reti di sensori (IEEE 802.15.4 / ZigBee, 2.4 GHz); – protocolli di comunicazione standard per le reti veicolari (IEEE 802.11p, 2.4 GHz); – protocolli di comunicazione standard per il backhaul (IEEE 802.11h, 5GHz). 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 15 Paolo Pagano (SSSA)
  • 16.
    IPERMOB: l’architettura delsistema (2/3) • Tier-1 (trasmissione ed aggregazione dati): – aggregazione dei dati letti dai sensori in informazioni di alto livello attraverso tecniche di OLAP e Data Warehousing; – strutturazione dell’informazione su DBMS; – fruibilità dell’informazione per applicativi e servizi. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 16 Paolo Pagano (SSSA)
  • 17.
    IPERMOB: l’architettura delsistema (3/3) • Tier-2 (Centro Servizi e Controllo): Gestione sistema – orientato al cittadino e Monitoraggio telecamere all’autorità di gestione (con due diversi profili di DBMS / INTRANET Data Elaborazione dati statistici utenza); Warehouse SERVER WEB/APPLICAZIONI – notifica situazione traffico e disponibilità parcheggi. INFRASTRUTTURA DI COLLEGAMENTO Previsione traffico – accesso alle serie storiche; INTERNET – previsione basata su Ricerca parcheggi modelli; SENSORI DATI DA VIDEOCAMERE HOTSPOT WIFI – controllo del sistema di Notifica situazione traffico sicurezza. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 17 Paolo Pagano (SSSA)
  • 18.
    Prospettive • Portare l’esperienzadi IPERMOB sulla Logistica delle merci in Toscana per stabilire una infrastruttura di dati sul movimento dei veicoli commerciali; • Estendere l’esperienza di IPERMOB su superfici più ampie per la gestione del traffico sulle infrastrutture di inter-comunicazione pan- europeee. 16 Ott. 2009 Raffaella Mambrini (Intecs) e 18 Paolo Pagano (SSSA)