Semafori, arriva la quarta luce? A cosa serve quella bianca

UN QUARTO COLORE PER GLI INCROCI

Il rosso indica l'obbligo di fermarsi, il giallo preannuncia l'arresto e il verde dà il via libera: una sequenza immutata da decenni in tutto il mondo. In futuro, tuttavia, la gestione degli incroci potrebbe arricchirsi di un nuovo elemento: una quarta lampada di colore bianco. La proposta nasce dai ricercatori della North Carolina State University guidati dal professor Ali Hajbabaie, con l'obiettivo di gestire la convivenza tra i veicoli guidati da persone e le auto a guida autonoma. 

COME FUNZIONA LA "WHITE PHASE"

La quarta luce non rimarrebbe sempre accesa. Il sistema entra in funzione (la cosiddetta fase bianca) solo quando all'incrocio si raduna un numero sufficiente di veicoli connessi e automatizzati. Sfruttando le comunicazioni V2X (vehicle-to-everything), le auto senza conducente coordinano in autonomia i propri passaggi calcolando traiettorie e tempi in tempo reale, senza dover attendere il normale ritmo dell'alternanza semaforica. E gli automobilisti in carne e ossa?

In un incrocio tradizionale, è l'automobilista a dover guardare il semaforo (verde = passo, rosso = mi fermo) e decidere come comportarsi. Con la fase bianca, invece, la responsabilità di gestire il passaggio viene affidata ai computer delle auto a guida autonoma). Per un guidatore umano, la regola di comportamento cambia così:

• L'auto autonoma fa da "locomotiva"
  Quando la luce bianca è accesa, significa che ci sono abbastanza veicoli autonomi nell'incrocio da poter coordinare il traffico da soli. L'auto autonoma davanti a te sa già in quali frazioni di secondo può attraversare senza scontrarsi con le altre.
   
• Niente decisioni per chi guida
  Non devi più preoccuparti di guardare l'incrocio o capire se hai il via libera. Ti limiti a fare quello che fa l'auto davanti a te. Se l'auto davanti accelera e passa, tu la segui a ruota mantenendo la distanza di sicurezza. Se l'auto davanti rallenta o si ferma, ti fermi anche tu.

In pratica, durante la luce bianca il tuo unico "semaforo" diventa la targa del veicolo davanti a te: ti fidi del ritmo impostato dalle auto connesse che aprono la strada.

Se invece la presenza di auto autonome scende sotto la soglia minima, l'impianto riprende il normale funzionamento a tre colori. 

I RISULTATI DELLE SIMULAZIONI 

I benefici potenziale calcolati dai ricercatori sono notevoli: 

• Con una presenza del 10% di veicoli autonomi, i tempi di attesa agli incroci calano del 3%.
   
• Con una quota del 30% di veicoli automatizzati, la riduzione dei ritardi sale al 10,7%. 
   
• Negli scenari ad altissima densità di auto autonome, i tempi morti agli incroci si riducono fino al 94% rispetto ai sistemi tradizionali, con un taglio drastico di consumi ed emissioni inquinanti. 

La ricerca teorica si è persino spinta oltre: studi recenti condotti in collaborazione tra la Aalto University, la North Carolina State University e la KU Leuven ipotizzano persino incroci del tutto privi di lanterne semaforiche, coordinati interamente via software tra i computer di bordo delle vetture.

CYBERSECURITY E VITA REALE 

Se sulla carta il sistema promette miracoli, portarlo nella realtà quotidiana pone sfide enormi. Oltre alla presenza imprevedibile di pedoni, ciclisti e mezzi non connessi, la principale preoccupazione riguarda la sicurezza informatica. Affidare un incrocio trafficato a una rete di calcolo distribuito espone il sistema al rischio di attacchi hacker, blackout di rete o malfunzionamenti che, nelle aree urbane congestionate, causerebbero il paralizzarsi immediato del traffico o gravi pericoli per la sicurezza. 

COSA SUCCEDE IN ITALIA 

Periodicamente si rincorrono voci su presunte sperimentazioni imminenti nelle grandi città italiane, ma allo stato attuale non esiste alcuna sperimentazione su strada del semaforo a quattro luci nel nostro Paese. 

A frenare un'adozione a breve termine c'è anche un vincolo legislativo insuperabile: l'articolo 41 del Codice della Strada italiano disciplina in modo tassativo le lanterne semaforiche veicolari nei tre colori rosso, giallo e verde. Per introdurre il bianco sarebbe necessaria una profonda revisione normativa a livello nazionale ed europeo.

IL FUTURO PASSA DAI LIVING LAB

Al momento, sia in Europa sia negli USA, l'innovazione della mobilità connessa passa per progetti come l'europeo IN2CCAM, che utilizza "Living Lab" urbani (in Italia coinvolti impianti a Torino e Bari) per testare semafori intelligenti, gemelli digitali (digital twin) e sistemi di cooperazione ITS. La quarta luce bianca resta dunque un'ipotesi affascinante e scientificamente fondata, ma prima di vederla accesa per strada serviranno ancora molti anni, infrastrutture dedicate e un parco circolante a guida autonoma ben più numeroso di quello attuale.