L'intelligenza artificiale nei trasporti pubblici

20 maggio 2021

L'intelligenza artificiale nei trasporti pubblici

L'intelligenza artificiale è diventata un tema di grande attualità sia nel settore dell'informatica che in quello dei trasporti pubblici. Ma quali sono le attuali potenzialità di questa tecnologia?

In quali ambiti viene utilizzata? L’intelligenza artificiale è sufficientemente avanzata da offrire reali opportunità agli operatori e rendere più piacevole il viaggio dei passeggeri? Dobbiamo chiederci se l’implementazione di una soluzione basata sull’intelligenza artificiale offra reali vantaggi per il trasporto pubblico. L’intelligenza artificiale è la tecnologia del futuro?

Negli ultimi anni si sono registrati notevoli progressi nel campo della tecnologia dei sensori. Oggi i sensori integrano processori efficienti e affidabili, di dimensioni sufficientemente ridotte da consentire l’esecuzione di complessi processi di calcolo, come l’apprendimento automatico, in uno spazio limitato. I moderni sensori basati sull’intelligenza artificiale acquisiscono una varietà di dati molto più ampia dall’immagine dell’ambiente rispetto ai sensori convenzionali. Essi combinano ed elaborano i dati trasformandoli direttamente in informazioni utilizzabili in tempo reale, nel rispetto delle linee guida sulla protezione dei dati personali.

Come per ogni nuova tecnologia, gli operatori del trasporto pubblico devono garantire una maggiore efficienza, unita a un miglior comfort e a una maggiore sicurezza per i passeggeri. Altrimenti non sarebbe accettabile. Ciò vale anche per la prossima generazione di intelligenza artificiale. E sorge spontanea la domanda: l’IA offre un valore aggiunto sufficiente nel trasporto pubblico da giustificarne l’uso? La risposta breve è: sì. Perché questi sistemi in grado di apprendere sono stati sviluppati proprio a questo scopo.

I vantaggi dei sensori in grado di apprendere

Il servizio clienti rappresenta una delle sfide più grandi nel settore del trasporto pubblico. Da molti anni il tema del comfort di viaggio occupa il primo posto nei sondaggi tra i passeggeri – ovvero il minor affollamento possibile all’interno del veicolo. Gli operatori del trasporto si trovano costantemente di fronte al compito di trovare un equilibrio tra l’utilizzo ottimale della capacità e il massimo comfort possibile per i clienti. Inoltre, durante una pandemia è essenziale gestire i flussi di passeggeri e promuovere il distanziamento sociale. Ciò è possibile solo se è in funzione un sistema di guida dei passeggeri. Questo sistema previene anche gli ingorghi alle porte. A tal fine sono necessarie informazioni in tempo reale. Dove si trova spazio nel veicolo e per quanti passeggeri? Per individuarlo, la tecnologia dei sensori basati sull’intelligenza artificiale utilizza informazioni visive provenienti da diverse angolazioni. Algoritmi in grado di apprendere calcolano quindi le distanze tra i passeggeri. Se viene raggiunto un valore soglia, i passeggeri vengono automaticamente informati.

Un altro tema delicato riguarda i tempi di sosta. L’efficienza delle operazioni di salita e discesa è ostacolata dall’elevato volume di passeggeri. Gli annunci alle fermate, ad esempio “Si prega di salire da tutte le porte”, non sono molto intuitivi per i passeggeri. I passeggeri in attesa preferiscono sapere in anticipo dove sono disponibili posti liberi, prima dell’arrivo dei veicoli. Per determinare tali indicatori di capacità sono necessarie informazioni dinamiche in tempo reale. La nuova generazione di intelligenza artificiale dispone di questa capacità. Sensori adattivi riconoscono dove si verifica un afflusso di passeggeri verso le porte poco prima di una fermata. I sensori calcolano quanti posti sono liberi e trasmettono queste informazioni direttamente dove servono: display alle fermate di autobus e tram, sulle banchine e sulle porte del veicolo. Ciò consente ai passeggeri di vedere in anticipo dove ci sono posti liberi, dando loro tempo sufficiente per recarsi alla porta appropriata.

Le informazioni sulla disponibilità dei posti a sedere a bordo del veicolo possono essere trasmesse ai viaggiatori in tempo reale, ad esempio tramite app. Grazie alle moderne tecnologie di intelligenza artificiale, è possibile immaginare nuovi prodotti, come le prenotazioni rapide, in combinazione con i sistemi di prenotazione e diverse classi di comfort. Anche il trasporto a lunga percorrenza trarrebbe grandi vantaggi da procedure ottimizzate di salita e discesa, guidate dalle informazioni in tempo reale provenienti dal treno e visualizzate sulla banchina e a bordo del vagone.

Il riconoscimento dinamico di schemi o oggetti all’interno del veicolo fornisce una grande quantità di informazioni utili per migliorare il comfort dei passeggeri. I sensori imparano a rilevare oggetti lasciati sul portabagagli e a distinguere tra posti liberi e occupati. Riconoscono graffiti e atti di vandalismo e sono in grado di distinguere lo sporco dai rifiuti e dagli indumenti. Possono inoltre segnalare ai passeggeri la disponibilità di spazi liberi per biciclette, passeggini o sedie a rotelle. I sensori adattivi rilevano persino il verificarsi di un’emergenza medica o di una minaccia di pericolo. Qualcuno potrebbe giacere privo di sensi sul pavimento, oppure un passeggero potrebbe comportarsi in modo anomalo. Il sistema avvisa il conducente e la centrale operativa, al fine di richiedere assistenza medica o l’intervento del personale di sicurezza.

L'intelligenza artificiale non serve solo a migliorare il comfort dei passeggeri. Semplifica anche il lavoro del conducente, supporta il personale nei controlli di routine e nel conteggio dei passeggeri e assiste il personale addetto alle pulizie al capolinea, fornendo al contempo informazioni fondamentali in tempo reale ai pianificatori e ai dispacciatori del centro di controllo.

Modalità di funzionamento, sicurezza operativa, protezione dei dati

I sensori intelligenti, installati all’interno dei veicoli, costituiscono il cuore dei sistemi di intelligenza artificiale. I sensori di intelligenza artificiale utilizzano telecamere di bordo e hanno accesso a immagini aggiornate in tempo reale della situazione. Le immagini vengono suddivise in vari livelli e analizzate. I singoli dati delle immagini, quali forme e colori, vengono filtrati strato per strato, i modelli vengono riconosciuti e i movimenti dei passeggeri calcolati. Non vengono raccolti dati personali. Informazioni dettagliate quali il colore dei capelli, il sesso, l’età, l’abbigliamento o il peso hanno un valore minimo o nullo per l’ottimizzazione delle operazioni. L’estrazione di questi dati dalle immagini richiede una notevole capacità di elaborazione e memoria. Lo scopo principale non è il riconoscimento delle persone, bensì degli oggetti. I passeggeri sono essenzialmente oggetti che vanno e vengono, si siedono o si spostano.

I sensori stessi sono unità chiuse, senza accesso dall’esterno. Il processore di intelligenza artificiale, situato all’interno dei veicoli, elabora direttamente le immagini. Dal veicolo non vengono acquisite foto o immagini, ma solo metadati crittografati, utilizzati su display e altri dispositivi terminali. Ciò garantisce che chi utilizza le informazioni disponga di dati operativi aggiornati. È inoltre possibile attivare annunci automatici tramite altoparlanti, ad esempio relativi all’uso di mascherine o al rispetto delle regole di distanziamento, quando i sensori rilevano una necessità imminente in tal senso. Gli strumenti di pianificazione nel centro di controllo possono essere ampliati o integrati con i dati provenienti dai sensori di intelligenza artificiale. È possibile effettuare valutazioni della capacità, ridurre i tempi di risposta ai guasti dei veicoli e aggiornare i database.

Un ulteriore impiego dell’intelligenza artificiale supportata da telecamere è il monitoraggio visivo nella direzione di marcia. I sensori monitorano l’area davanti al veicolo per individuare possibili fonti di pericolo. Questa tecnologia viene utilizzata principalmente sui treni, per i quali animali, rami bassi o oggetti sui binari possono rappresentare un grave pericolo. Gli avvisi vengono immediatamente trasmessi al treno che segue.

Aspetti dell'intelligenza artificiale moderna

L'intelligenza artificiale viene utilizzata nei veicoli già da tempo, ad esempio sotto forma di sensori APC (conteggio automatico dei passeggeri) installati sopra le porte per determinare il numero di persone che salgono e scendono. Questi sensori imparano a distinguere tra una palla, un cane e una persona con un cappellino. Questa IA è in grado solo di contare, fornendo dati bidimensionali quali il numero di persone in un determinato intervallo di tempo. Non è in grado di registrare le dinamiche all'interno dell'abitacolo durante un viaggio.

L’attuale generazione di IA fa già un passo in più. È in grado di rilevare il movimento di oggetti, come le persone, in relazione ad altri oggetti, ad esempio i sedili, oppure di individuare l’eventuale assenza di un estintore. Questa intelligenza artificiale ragiona in modo tridimensionale. Si prevede che la prossima generazione di intelligenza artificiale sarà in grado di formulare previsioni, ovvero avvisi basati sulla situazione attuale. Un sistema di sensori a quattro dimensioni di questo tipo rileva, ad esempio, che una determinata zona, all’interno di un autobus a pieno carico, viene evitata. Ciò potrebbe essere dovuto a una fuoriuscita sgradevole o a una macchia. L’informazione è importante sia per l’autista che per il personale addetto alle pulizie. La prevedibilità è inoltre un fattore decisivo per la pianificazione: i sensori intelligenti forniscono informazioni in tempo reale.

Conclusione

Nel settore dei trasporti pubblici, l’intelligenza artificiale non è solo una tecnologia del futuro, ma è già una realtà. Fornisce informazioni in tempo reale e soluzioni che facilitano le operazioni per tutte le parti coinvolte, migliorando in modo significativo il comfort e la sicurezza dei passeggeri. Oggi, l’acronimo AI nel settore dei trasporti pubblici non sta solo per “intelligenza artificiale”, ma anche per “servizio clienti integrato”.

Sintesi:

L'intelligenza artificiale nel settore dei trasporti pubblici offre numerose opportunità di ottimizzazione agli operatori, migliorando al contempo il comfort e la sicurezza dei passeggeri. Il cuore dei sistemi di intelligenza artificiale installati a bordo dei veicoli è costituito da sensori in grado di apprendere, che forniscono le informazioni (visive) necessarie. Oggi, i processori integrati nei sensori sono così piccoli, potenti e affidabili da consentire anche calcoli complessi negli spazi più ristretti. Grazie all'intelligenza artificiale, le telecamere diventano sensori.