IL SOFTWARE PKMAPS PER LA GESTIONE E MANUTENZIONE

IL SOFTWARE PKMAPS PER LA GESTIONE
E MANUTENZIONE DELL'INFRASTRUTTURA STRADALE.
COME OTTIMIZZARE l TEMPI E l COSTI
DEGLI INTERVENTI DI MANUTENZIONE
Geom. Valentino Bertoli, Ing. Dimitri Macorig
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ABSTRACT
Il miglioramento della sicurezza stradale è anche una conseguenza del miglioramento dello stato manutentivo della rete viaria, perciò, partendo da questo
presupposto e dagli oltre 20 anni di esperienza a supporto della progettazione nel
settore dell'ingegneria delle infrastrutture viarie e ferroviarie, che nel 2012 è nato il
progetto PKmaps.
Il software PKmaps che Sitalia ha sviluppato consente di gestire tutti gli oggetti
previsti dal Catasto Strade, le reti tecnologiche ed in futuro anche la rete ferroviaria;
consente di valutarne lo stato di degrado ed il costo degli interventi di manutenzione
attraverso la compilazione di apposite check-liste l'inserimento di prezziari, ottenendo così degli output specifici che consentiranno di conoscere su quale parte dell'infrastruttura stradale è necessario intervenire in modo immediato ed a che costo.
Il software completo consente una valutazione dello stato di degrado dell'infrastruttura stradale in tutti i suoi aspetti (segnaletica, dispositivi di ritenuta, opere
d'arte, degrado del manto, etc.) che, uniti al rilievo degli incidenti stradali (secondo
gli standard richiesti daii'ISTAT}, forniscono un quadro sufficientemente ampio per
una valutazione delle priorità di intervento. Sitalia ha poi sviluppato uno strumento
per confrontare le informazioni rilevate da PKmaps con la normativa stradale ottenendo così la lista completa dei punti neri lungo il tracciato.
In particolare, nell'ottica della segnaletica stradale esiste un modulo specifico del software che, grazie alla collaborazione con ditte del settore, consente all'utente una compilazione di apposite check-list per valutare lo stato di degrado della
segnaletica verticale(supporto e pannello}, orizzontale, PMS ed impianti semaforici. La compilazione delle schede avviene in modo facile e immediato e consente
una valutazione della priorità di intervento sulla singola strada. Una volta conclusa
la campagna di rilievo dello stato di fatto, è possibile una valutazione complessiva
della rete stradale. Output specifici danno all'utente una documentazione con le caratteristiche degli oggetti rilevati, la priorità di intervento (ad esempio la lista dei segnali verticali da sostituire) ed infine il costo complessivo.
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SICUREZZA STRADALE E TEROTECNOLOGIA
La sicurezza stradale è una questione di importanza fondamentale.
Migliorare la condizione dell'infrastruttura stradale è uno dei primi passi per
migliorare la sicurezza; se a questo uniamo un'analisi delle condizioni plano-altimetriche reali del tracciato, la georeferenziazione degli incidenti, possiamo avere un
quadro complessivo dei punti neri presenti lungo le strade e ne possiamo valutare
le cause e le possibili soluzioni.
Alle volte l'inserimento di un singolo segnale stradale luminoso di pericolo risolve una criticità di tipo strutturale con un costo di intervento esiguo, oppure verifi-
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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care che l'allargamento in curva della strada sia realmente sufficiente ad affrontare
la curva stessa in tutta sicurezza è altrettanto importante.
Questi sono due banali esempi di quello che ci si trova ad affrontare quando
si fanno valutazioni sui tracciati stradali esistenti; "investire del tempo" a studiare
nel dettaglio la reale posizione degli oggetti presenti, il loro reale stato manutentivo,
la reale conformazione del tracciato e analizzare lo storico degli incidenti intercorsi
lungo quella specifica strada, consentono di ottimizzare le risorse economiche verso la soluzione più agevole, meno onerosa ma che comunque aumenta le condizioni di sicurezza.
Tutto ciò viene affrontato dalla Sitalia grazie ad un'analisi preventiva del tracciato stradale in conformità con le norme vigenti (non solo in ambito nazionale) fornendo una prima "scrematura" di quelli che sono i possibili punti critici.
La seconda fase del lavoro è più metodica e forse più impegnativa in termini
di tempo, ma alla fine risulta altrettanto importante nella valutazione finale della sicurezza; questo riguarda l'analisi accurata della manutenzione stradale in tutti i suoi
aspetti, dalla valutazione del degrado del manto, alla valutazione delle condizioni
della segnaletica verticale, passando anche per la visibilità della segnaletica orizzontale, etc.
Citando un documento del presidente dell'AUT Lazio (Ing. Gaetano Trottafonte http://www.aiil.it/pdf/terotec.pdf)troviamo lo spunto per dare una connotazione
scientifica alla manutenzione stradale:
La manutenzione diventa "scienza della conservazione" con l'invenzione di
un neo/ogismo: la "Terotecnologia ". Sofisticata tecnologia di mantenimento e miglioramento delle funzioni della strada nel tempo che risponde alle domande chiave: dove, come, quando intervenire ed a quali costi.
Queste poche righe danno l'idea di quali sono i punti chiave che spesso ricorrono in ambito manutentivo, ed è proprio da queste poche parole chiave che Sitalia
ha iniziato il suo cammino per lo sviluppo di una soluzione informatica utile alla gestione del patrimonio stradale.
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ROADAPP
Questo strumento sviluppato grazie ad un team di esperti ed alla ventennale
esperienza della Sitalia nella progettazione stradale, consente di importare diverse
tipologie di file e di fare un'analisi del tracciato dal punto di vista plano-altimetrico in
base alla normativa italiana, francese, spagnola e rumena.
Consente di individuare in modo automatico le irregolarità lungo il traociato
fornendo un'iniziale scrematura dei punti su cui focalizzarsi.
Nella Figura 1 si selezionano le informazioni di base del progetto, si inserisce
lo standard di riferimento ed il risultato finale è una visualizzazione dei punti neri (Figura 4) sia dal punto di vista plano-altimetrico, della distanza di visibilità, dell'analisi
della segnaletica orizzontale (strisce continue, strisce tratteggiate), fornendo come
output un listato con l'errore riscontrato, la progressiva chilometrica, etc.
Questo consente all'utente di conoscere quali sono i punti critici dell'infrastruttura stradale.
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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Ma p provideP. f BingHybridMap
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Figura 1
Informazioni di base del progetto in RoadApp
Figura 2
Visualizzazione della strada ricostruendo la geometria planimetrica
e altimetrica
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Figura 3
Visualizzazione del diagramma delle velocità
Figura 4
Visualizzazione dei punti neri
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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PKMAPS
Il progetto PKmaps nasce dall'esigenza di fornire uno strumento alle Pubbliche Amministrazioni, ma anche a gestori privati, per poter utilizzare le risorse finanziarie da dedicare alla manutenzione della rete viaria, piuttosto che alla manutenzione di una parte di essa (ad esempio la segnaletica verticale) in modo mirato e
funzionale.
Nel 2011 nasce il progetto con una prima collaborazione con la Provincia di
Pisa (progetto Ro. Sa. Ma. S.) per la realizzazione del primo modulo relativo ai dispositivi di ritenuta, nell'arco di breve tempo il software PKmaps si amplia per tutti
gli oggetti del catasto Strade. Le conoscenze del team di sviluppo sia in campo ingegnerislico che informatico hanno consentilo di realizzare uno strumento di semplice utilizzo e che non richiede l'installazione di altri software esterni.
In particolare si è scelto di sviluppare PKmapsin un nostro supporto grafico
in linguaggio c#, crealo specificatamenle per la programmazione nel Framework
.NET, con interfaccia grafica WPF (Windows Presentation Foundation).
Lo strumento, che nell'ultimo periodo si è ampliato di un altro modulo per le
reti tecnologiche, è composto da un modulo di base per l'elaborazione dei dati geospaziali, vettoriali e raster, per l'immissione dei rilievi effettuali sul sito, per la rappresentazione grafica degli elementi e la loro ricerca sul territorio.
È costituito poi da altri moduli che consentono di gestire gli oggetti previsti dal
Catasto Strade; la loro suddivisione è la seguente:
modulo per la gestione dei documenti;
modulo per la gestione della tassazione (impianti pubblicitari e superfici tassate)
modulo per la gestione della manutenzione (arredo stradale, segnaletica, arredo
urbano, degradazione del manto stradale, opere d'arte). A loro volla questi sottomoduli contengono i vari oggetti.
modulo incidenti;
modulo reti tecnologiche.
3.1
Come ottenere i dati iniziali
Durante lo sviluppo del progetto PKmaps si sono affrontate molte problematiche di tipo operativo e, quella che più di tutte ha reso versatile il software, è stata
trovare delle soluzioni alternative e diversificate per ottenere le informazioni georiferile della strada.
Le soluzioni ottenute durante lo sviluppo sono state:
lettura dei dali provenienti da rilievi ad alto rendimento;
importare le informazioni che le Pubbliche Amministrazioni posseggono già;
effettuare un rilievo ex-novo con il tablet-pc su informazioni cartografiche esistenti;
• effettuare un rilievo ex-novo con la soluzione Box-video.
La prima attività di sviluppo del software si è basata sulla lettura dei dati provenienti dai rilievi ad alto rendimento contenenti le informazioni rilevate percorrendo
la rete stradale con un sistema di georeferenziazione GPS e IMU, con l'ausilio di videocamere.
Questi file finali possono essere importati con lo strumento di PKmaps e con
un apposito tool si generano gli oggetti gestiti dal software, a cui poi vengono associale le schede manutentive (come spiegato nei paragrafi successivi).
PKmaps consente anche di mettere a riferimento diverse tipologie di file solitamente utilizzate in ambito GIS che, con una semplice trasformazione, vengono
associati a classi gestite dal software; un esempio molto semplice è quello di un file
dwg contenente le informazioni sull'asse stradale e sulla posizione della segnaletica verticale. Questo file può essere importato in PKmaps e si possono trasformare
l Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
-gli elementi lineari in assi stradali, gli elementi puntuali in segnaletica verticale. Cosi
facendo in pochi secondi ottengo una base di lavoro proveniente da file esistenti. Il
tutto poi può essere utilizzato per il controllo manutentivo.
Un altro metodo usato in alcune Pubbliche Amministrazioni è quello di ottenere le informazioni sulle strade da sistemi open source come ad esempio Open
Street Map, convertendo questi dati in assi stradali gestiti dal software che vengono poi usati come base di riferimento per i rilievi di geometrizzazione degli oggetti
del Catasto Strade; questa owiamente è una soluzione che pecca nella precisione
del dato, ma che per piccoli Enti Amministrativi consente comunque di ottenere una
base dati dell'infrastruttura stradale. Attraverso di essa sarà poi possibile effettuare
le campagne di rilievo puntuale attraverso i tablet dotati di GPS.
Infine la soluzione che in quest'ultimo periodo Sitalia ha sviluppato, è la possibilità di fare dei rilievi delle strade con l'ausilio di un Box-video (Figura 5) con 6 telecamere e GPS integrato che, non garantisce una precisione centimetrica come i
rilievi ad alto rendimento, ma che consente di contenere i costi.
La restituzione delle informazioni viene fatta direttamente dall'azienda con
una geometrizzazione direttamente sulle immagini o, per rendere il prodotto comunque fruibile ai piccoli Comuni, viene resa disponibile una versione del software
PKmaps dedicata alla sola visualizzazione dei filmati con la possibilità di una geometrizzazione delle informazioni in modo manuale (Figura 6).
Figura 5
Box-video
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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Figura 6
Visualizzazione dei filmati
3.2
Il modulo base
Il modulo base del software PKmaps dà la possibilità di gestire in modo semplice tutte le funzionalità per georiferire le informazioni; in particolare, grazie ai settaggi per l'utilizzo del GPS, consente di fare rilievi direttamente sul posto, ma senza
la possibilità di inserire check-lisi.
È comunque importante sottolineare il fatto che, solo con questo modulo l'utente ha la possibilità di creare una base dati del rilievo, indipendentemente dall'esigenza o meno della compilazione delle check-lisi per la manutenzione. A questo
poi è possibile associare l'utilizzo di cartografia online e la possibilità di caricare file
di riferimento esterni.
Figura 7
Pagina iniziale del software PKmaps
Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicureua
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Di seguito l'elenco delle funzionalità del modulo di base:
mettere in riferimento file di diversi formati qualidwg, ortofoto, shp, kml, file provenienti da rilievo con laser scanner aereo o topografia tradizionale(per costruire
il modello digitale del terreno - DTM) e tracciati GPS, inoltre un'interfaccia specifica permette rapidamente e facilmente di rilevare gli oggetti e di gestirne la visualizzazione in modo ottimale;
leggere i formati xml provenienti da rilievi realizzati con veicoli ad alto rendimento;
sovrapporre al proprio progetto la cartografia online (Google Earth, Bing, OpenStreetMap, etc.);
vettorizzare o rilevare gli assi, i cippi chilometrici e i numeri civici in modo che
tutti gli elementi legati all'infrastruttura stradale siano collegati da una progressiva chilometrica, dalla distanza dal cippo di riferimento o associati ad un numero
civico (in ambito urbano);
predisporre tabelle di sintesi con gli interventi prioritari ed il loro budget.
3.3
Il modulo Segnaletica stradale
Per spiegare come funziona il modulo legato alla manutenzione stradale del
software prendiamo in considerazione il modulo Segnaletica Stradale che riguarda
i seguenti oggetti:
segnaletica verticale,
segnaletica orizzontale,
pannelli a messaggio variabile,
impianti semaforici,
misuratori di traffico.
Il particolare, analizzando il modulo della segnaletica verticale, si può capire
come il software può essere utilizzato.
Come accennato in precedenza PKmaps consente la georeferenziazione dei
pannelli verticali (Figura 8), l'identificazione del singolo pannello e del supporto;
prevede la compilazione di semplici check-lisi (Figura 9) per avere una valutazione
delle priorità di intervento sia specifiche per ogni pannello, che globali (supporto e
pannelli).
Tali check-lisi sono state studiate con aziende del settore e con confronti continui con i Tecnici Provinciali e Comunali che operativamente devono realizzare il
lavoro.
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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Figura 9
Particolare di una check-list compilata
l Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
151
Una volta eseguita la campagna di rilievo è possibile caricare i prezziari che
vengono automaticamente assegnati ad ogni pannello (il software da comunque la
possibilità all'utente di modificare tali dati) e di effettuare output in funzione delle priorità di intervento (Figura 10-11 ).
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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Figura 11
Esempio di output excel
Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza
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Ripetendo la stessa procedura per tutti gli oggetti previsti dal Catasto Strade
e considerando anche la georeferenziazione degli incidenti, ecco che l'utente ha un
quadro globale delle reali condizioni dell'infrastruttura stradale.
4
L'ANALISI DI QUANTORILEVATO
Questa breve carrellata degli strumenti che Sitalia ha realizzato vuole essere un input semplice ma efficace per entrare nel merito della sicurezza stradale; il
concetto fondamentale che Sitalia vuole portare avanti è che solo facendo un'analisi accurata di tutti gli elementi in campo è possibile ottenere un risultato corretto. Gli
elementi sono:
l'analisi dei tracciati dal punto di vista plano-altimetrico;
la georeferenziazione degli incidenti;
l'analisi dello stato manutentivo dell'infrastruttura stradale;
le priorità di intervento che risultano dall'analisi manutentiva (check-list); ottenendo così la lista dei soli oggetti su cui è realmente necessario intervenire per aumentare il livello manutentivo.
Da questi elementi è possibile ottenere un'analisi complessiva che consente
l'individuazione dei punti neri.
Spetta poi all'utente finale, aiutato da tecnici del settore, valutare il budget a
disposizione, confrontarlo con gli interventi manutentivi da fare sui singoli oggetti,
confrontarlo anche con le modifiche strutturali del tracciato eventualmente da apportare, per poi scegliere la soluzione che aumenta la sicurezza con il minor costo.
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Segnaletica e informazione nelle strade per il miglioramento della sicurezza