Tra le cause di criticità più significative, riscontrabili nella gestione delle infrastrutture stradali e correlate al fenomeno dell'incidentalità stradale, si evidenzia la frequente incoerenza tra le velocità teoriche di percorrenza dei tronchi stradali, i limiti di velocità imposti e le velocità praticate dagli utenti. Si tratta di un aspetto meritevole di attenzione e approfondimento, anche nella prospettiva della guida autonoma dei veicoli.
L'evoluzione delle tecnologie di monitoraggio e dei sistemi informativi, con particolare riferimento alla geolocalizzazione e alla comunicazione dei dati, ha reso attualmente disponibili strumenti innovativi per lo studio della mobilità stradale. In particolare, prospettive interessanti sono offerte dall'utilizzo dei Floating Car Data (FCD), ossia dati campionari relativi ai c.d. "veicoli sonda" immersi nei flussi di traffico, nonché dai sistemi di rilievo ad alto rendimento per il riconoscimento delle caratteristiche geometriche dei tracciati delle infrastrutture.
L'obiettivo della ricerca consiste pertanto nella definizione di una metodologia e di una serie di procedure, atte a consentire il confronto tra l'andamento delle velocità praticate lungo un campione di strade con le velocità teoriche degli stessi tracciati (determinate in base all'analisi delle loro caratteristiche tecniche) e con le limitazioni di velocità presenti. Laddove gli scostamenti risulteranno più evidenti, si dovrà cercare di comprendere e riconoscere le condizioni che concorrono a favorire tale condizione e valutarne gli effetti sulla sicurezza della circolazione. Infine, si intende considerare criticamente l'affidabilità dei modelli comportamentali e l'efficacia dei provvedimenti di regolazione delle velocità, nel contesto esaminato (viabilità extraurbana), al fine di perfezionare i modelli predittivi delle velocità operative, nonché le strategie di gestione delle infrastrutture finalizzate al mantenimento di valide e sicure condizioni di esercizio.
La maggior parte dei sistemi di acquisizione dei dati, relativi alla velocità praticata sulle reti stradali in esercizio, si avvale di stazioni di misura puntuali che consentono la caratterizzazione del fenomeno nel solo dominio del tempo. La possibilità di utilizzare a tale scopo i Floating Car Data, invece, apre la strada a un nuovo metodo di monitoraggio delle velocità, dei tempi di viaggio e delle condizioni operative del sistema di mobilità, non più basato su rilievi a sezioni fisse ma sull'osservazione campionaria sia nel dominio dello spazio sia nel dominio del tempo. Gli FCD (o HCD) possono fornire un quadro rappresentativo di ciò che realmente accade lungo l'intera strada; la loro acquisizione è possibile indipendentemente dalle condizioni ambientali e locali (es.: meteorologiche) e per periodi più o meno lunghi di osservazione.
Studi recenti hanno evidenziato l'affidabilità e l'elevata attendibilità statistica del campione di FCD, anche con un'aliquota di veicoli strumentati pari solo al 2% dell'intero parco circolante; in realtà, già oggi i veicoli equipaggiati con sensori installati a fini assicurativi ammontano in Italia a ben oltre il 10% dell'intera flotta e continuano ad aumentare con ritmi elevati.
L'utilizzo di questa tipologia di "Geo Big Data", per gli scopi di ricerca proposti, rappresenta pertanto un indubbio elemento di innovatività. I veicoli dai quali gli FCD sono raccolti, infatti, rimangono liberi di spostarsi ovunque sulla rete stradale e vengono considerati come vere e proprie "sonde galleggianti" rispetto ai flussi di traffico nei quali sono immersi. Rispetto ai metodi tradizionali di raccolta dei dati di traffico, sussistono numerosi vantaggi, in quanto: non è necessaria alcuna installazione o manutenzione di apparecchiature lungo la strada, risparmiando costi considerevoli ed evitando interruzioni del flusso di traffico; vengono raccolte informazioni sull'intera rete stradale e non limitatamente alle sezioni in cui è stato installato un sistema di monitoraggio fisso; vengono misurati dati di velocità e di tempo di percorrenza su tratti più lunghi, nonché variazioni di velocità lungo un intero percorso; il volume dei dati aumenta in presenza di congestione e quindi, in tali casi, essi risultano più accurati e più attendibili.
Affinché i profili di velocità ottenuti dall'analisi di FCD siano utili per le analisi, però, è altresì necessario abbinare a tale rappresentazione un corrispondente andamento delle caratteristiche geometriche dei tracciati stradali, delle velocità teoriche previste sulla base dei modelli di letteratura e normativi, e infine delle limitazioni di velocità presenti. In tal senso, lo sviluppo di metodologie, tecniche e procedure, finalizzate all'analisi dei dati di geolocalizzazione ottenuti dai sistemi ad alto rendimento, nonché alla definizione dei profili di velocità teorica e regolamentare, potrà costituire un effettivo avanzamento delle conoscenze rispetto allo stato dell'arte documentato in letteratura.
Il gruppo di ricerca proponente ha già svolto un'intensa attività in questo ambito, giungendo a definire soluzioni e procedimenti innovativi e originali (già oggetto di pubblicazioni su primarie riviste scientifiche), che potranno essere ulteriormente perfezionati e finalizzati all'oggetto specifico della ricerca proposta. I metodi e gli algoritmi così definiti, saranno altresì implementati in strumenti di calcolo ed elaborazione automatica, al fine di consentirne l'applicazione seriale e la possibile adozione su vasta scala per l'esame delle condizioni di percorrenza e l'analisi delle prestazioni di sicurezza delle reti stradali.