Manuale delle Gallerie Stradali
Manuale delle Gallerie Stradali
È importante che l’operatore sia in grado di comunicare con l’utente e che tale comunicazione possa avere luogo in entrambe le direzioni: dall’operatore verso l’utente e dall’utente verso l’operatore. Questi scambi devono essere possibili in tutte le situazioni operative: normale, compromessa o critica.
Vi sono diversi dispositivi che rendono possibile questa funzione di comunicazione (l’allerta è considerata una particolare forma di comunicazione). Non tutti offrono però le stesse funzionalità: alcuni permettono di instaurare una trasmissione dall’utente all’operatore (pulsanti d’allarme, allarme automatico quando si utilizzano determinati sistemi d’evacuazione…), mentre altri consentono una trasmissione dall’operatore all’utente (messaggi trasmessi su frequenze FM, altoparlanti). Soltanto uno di essi garantisce uno scambio completo (telefoni per le emergenze).
I telefoni per le emergenze consentono a un utente che sia rimasto vittima di un incidente in galleria di contattare il centro di comando e controllo responsabile della galleria. Oltre a stabilire un collegamento verbale, l’utilizzo di un telefono per le emergenze da parte di un utente ne permette anche l’esatta localizzazione.
I telefoni per le emergenze sono installati a distanze fisse in cabine o presso stazioni d’emergenza di vario tipo. La distanza tra due telefoni per le emergenze è spesso specificata dai regolamenti e può quindi variare da paese a paese.
La struttura di questo dispositivo è piuttosto semplice. I telefoni per le emergenze in galleria sono collegati a un centro che riceve le chiamate effettuate dalla galleria. In genere questo centro si trova presso il centro di comando e controllo della galleria e talvolta nei locali dei servizi di polizia sotto la cui giurisdizione ricade la galleria.
I pulsanti d’allarme consentono a un utente di inviare un allarme al centro di comando e controllo in caso di incidente in galleria. Non essendo dispositivi particolarmente costosi, possono essere installati a intervalli frequenti.
Questo dispositivo non è molto usato in quanto, in una certa misura, costituisce una duplicazione del telefono per le emergenze e inoltre non consente una comunicazione bidirezionale tra l’utente e il centro di comando e controllo.
Come menzionato in precedenza, l’utente ha accesso a diversi dispositivi che può utilizzare in galleria, in particolare nelle emergenze: telefoni per le emergenze e talvolta pulsanti d’allarme. Vi sono inoltre gli estintori e, nella maggior parte delle gallerie, le uscite d’emergenza.
È fondamentale che l’operatore sia informato il prima possibile quando un utente utilizza uno di questi dispositivi, in modo da poter avviare le azioni del caso. Ciò non è difficile quando vi sono telefoni per le emergenze e pulsanti d’allarme installati, in quanto molto spesso il centro di comando e controllo riceve la chiamata o l’informazione sull’allarme. Quando i telefoni per le emergenze chiamano un posto diverso dal centro di comando e controllo, occorre definire delle procedure affinché il servizio che riceve la chiamata informi tempestivamente il centro di comando e controllo.
Nel caso degli estintori e delle uscite d’emergenza, molto spesso vi sono sensori installati che rilevano un cambiamento di condizione e comunicano tale informazione al centro di comando e controllo utilizzando il sistema SCADA. L’operatore viene così informato che un utente in galleria sta richiedendo assistenza.
Per quanto riguarda gli estintori, l’informazione è spesso attivata dall’atto di rimozione dal supporto o dall’apertura della porta della stazione d’emergenza ecc. Per le uscite, l’informazione può essere attivata dall’apertura della porta o dal rilevamento di una presenza nell’uscita o da entrambi.
Quando una galleria è dotata di un sistema di videosorveglianza (si veda la Sezione Sistemi per la sorveglianza del traffico), le immagini provenienti dalla galleria e dalle sue vicinanze sono visualizzate su display installati presso il centro di comando e controllo. È difficile per l’operatore monitorare più display contemporaneamente, con un livello di allerta costantemente alto, per diverse ore consecutive.
Per rimediare a questa difficoltà, gli operatori stanno sempre più ricorrendo a sistemi automatici per la rilevazione degli incidenti. In alcuni paesi l’utilizzo di simili impianti è addirittura obbligatorio per determinate gallerie.
La rilevazione automatica di incidenti (AID) si basa generalmente su un’analisi computerizzata dei flussi di immagini video generati dalle telecamere montate per monitorare il traffico in galleria. È disponibile una serie di algoritmi che permettono di rilevare vari eventi, tra cui:
Poiché gli incendi gravi di veicoli divampano solitamente dopo che il traffico si è arrestato (ad es. a seguito di un incidente), ne consegue che un allarme da "veicolo fermo" trasmesso da un sistema AID può precedere altri allarmi attivati da altri sistemi, come i rilevatori di temperatura e di fumo. Questo allarme tempestivo dato dall’AID assicura agli operatori delle gallerie il tempo necessario per confermare la natura e l’ubicazione dell’evento e per intervenire in modo efficace. Le modalità di intervento sono varie e possono consistere nella scelta di una configurazione di ventilazione ottimale, nella prevenzione di incidenti secondari attraverso l’adozione di misure operative e nell’avviso tempestivo degli automobilisti a monte dell’evento. L’allarme dà inoltre la possibilità di chiamare i servizi d’emergenza, chiudere gli accessi, trasmettere messaggi tramite i segnali a messaggio variabile e alla radio, chiamare il carroattrezzi, indicare l’uscita dalla galleria ecc.
Gli impianti video di rilevamento fumo sono descritti nella Sezione 6.3.3 "Currently Used Methods" della relazione 05.16.B 2006.
Gli impianti video AID sono in grado di fornire informazioni in tempo reale sul flusso, il volume e la velocità del traffico. Essi possono registrare le immagini all’origine dell’evento e interagire con altri sistemi come il sistema di supervisione, controllo e acquisizione dei dati (SCADA). Gli impianti video AID includono normalmente telecamere, un sistema di elaborazione delle immagini video che elabora le immagini provenienti da una o più telecamere, video encoder e decoder IP (Internet Protocol) per la restituzione delle immagini sui monitor o sui display dei computer. È inoltre disponibile un sistema di gestione video composto da uno o due server ridondanti che offrono funzioni video e di altro tipo (videoregistrazione di incidenti AID, raccolta e conservazione dei dati e degli eventi del traffico in tempo reale, interfaccia con il sistema SCADA della galleria), attrezzatura di rete e linee di comunicazione (fibre ottiche, cavi coassiali e cavi UTP).
La progettazione degli impianti AID in galleria deve essere effettuata tenendo conto dei seguenti aspetti:
L’articolo pubblicato su Routes/Roads nel 2009, dal titolo "Fire Detection Systems in Road Tunnels - Lessons Learnt from the International Research Project" concludeva che "per risolvere il problema delle ostruzioni, la maggior parte dei fabbricanti di rilevatori del campo visivo raccomanda due rilevatori che coprano la stessa area da angolazioni diverse, ad esempio da entrambe le direzioni di una galleria". Possono anche essere richieste più telecamere per scopi di ridondanza, ad esempio in caso di guasto di una telecamera. In genere, i campi visivi delle telecamere sono progettati per sovrapporsi, di modo che il guasto di una telecamera possa essere compensato dalle immagini delle telecamere vicine.
La Sezione IV.2.1. "Traffic Incident Detection Devices" della relazione 05.15.B 2004 suggerisce che le posizioni delle telecamere possono variare da 30 a 150 metri se usate per la rilevazione automatica degli incidenti.
La performance di un impianto AID dipende in larga misura dall’efficace messa in funzione e taratura prima dell’utilizzo vero e proprio. L’esperienza tratta dalle installazioni in galleria indica che tale messa in funzione e taratura può richiedere diversi mesi.
I rilevatori di fumo e incendi costituiscono sempre parte integrante di un circuito di controllo formato da sensori, impianto ad attivazione di allarme, cavi di trasmissione, unità di valutazione ecc., che presi nel loro insieme sono generalmente denominati come sistema di allarme antincendio.
I sistemi di allarme fumo/incendi nelle gallerie stradali sono progettati per rilevare il più in fretta possibile la produzione di fumo e incendi, così da attivare tempestivamente l’impianto e le procedure di sicurezza. I loro obiettivi principali devono essere quelli di:
In linea di massima, i principi del rilevamento di incendi si basano sui parametri percepiti, determinati dall’incendio, vale a dire calore, fumo, radiazione e produzione di sostanze chimiche tipiche. Pertanto, i sensori di rilevamento incendi possono essere classificati come segue:
Ognuno di questi rilevatori ha un proprio campo d’applicazione specifico, associato al suo tempo di risposta, robustezza, affidabilità ecc.
Di recente gli impianti video AID si sono rivelati molto efficaci e rapidi nel rilevamento degli incendi. Infatti, essi sono in grado di rilevare qualsiasi evento, oggetto o veicolo che non sia conforme al flusso di traffico normalmente atteso. Le telecamere possono essere orientate automaticamente verso la scena dell’evento, consentendo all’operatore di scoprire un incendio già nelle sue primissime fasi. I sistemi di rilevamento fumo/incendi sono descritti nella Sezione 6.3 "Fire detection" della relazione 2006 05.16.B.
In generale, i rilevatori di incendi nelle gallerie stradali devono essere progettati per resistere alle seguenti condizioni ambientali: velocità dell’aria fino a 10 m/s, visibilità ridotta dovuta ai fumi degli scarichi diesel e all’abrasione degli pneumatici e della superficie stradale, concentrazioni variabili più elevate e a breve termine di inquinanti (monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO2), ossidi di azoto e idrocarburi), intensità variabile dei proiettori, calore dei motori e gas di scarico dei veicoli che esalano fumi caldi, interferenze elettromagnetiche, traffico veicolare misto (automobili, piccoli furgoni, furgoni pesanti, autobus e cisterne) che determina gradi variabili di ostruzione della sezione della galleria.
Non si sottolineerà mai abbastanza che tali rilevatori devono essere altamente sicuri contro i guasti ed essere in grado di individuare l’incendio nel modo più esatto possibile. È consigliabile che i sistemi di rilevamento incendi possiedano un certo grado di intelligenza per evitare falsi allarmi, in quanto i falsi allarmi possono comportare una spesa elevata per la loro rettifica e, cosa ancora peggiore, possono scoraggiare gli operatori dal prestare loro attenzione.
È inoltre indispensabile che l’installazione d’allarme/di rilevamento incendio abbia un prezzo ragionevole, bassi costi operativi e sia di facile manutenzione: si veda la Sezione 6.3 "Fire detection" della relazione 2006 05.16.B.
I seguenti parametri per i rilevatori automatici di incendi sono specificati nelle leggi e negli standard nazionali e internazionali: tempo massimo per rilevare un incendio, determinazione del luogo in cui si è sviluppato l’incendio, carico d’incendio minimo da rilevare, metodi di rilevamento approvati, punti di raccolta per gli allarmi antincendio, dettagli riguardanti le gallerie che devono essere dotate di installazioni automatiche di allarme antincendio (ad es. lunghezza della galleria, gallerie con ventilazione meccanica, gallerie che non sono costantemente monitorate da personale, gallerie brevi con densità di traffico particolarmente elevate).
Un elenco del materiale di riferimento dettagliato relativo ai parametri dei rilevatori antincendio è illustrato nelle leggi ed è riportato nella Sezione 10 "References" della relazione 2006 05.16.B.
L’efficienza del rilevamento incendi non dipende soltanto dal tipo di dispositivi (temperatura, estinzione del raggio luminoso, ionizzazione ecc.), ma anche dalla strategia di rilevamento che è stata sviluppata e che include il numero di sensori e il loro livello di sorveglianza nella galleria.
La rilevazione automatica di incidenti, l’analisi delle immagini video compresi gli impianti AID, l’osservazione delle telecamere a circuito chiuso, dispositivi come gli estintori che attivano gli allarmi quando vengono rimossi e i telefoni per le emergenze sono generalmente mezzi efficaci per dare un allarme.
Molti rilevatori in uso si basano sul calore e sul tasso di aumento della temperatura. Se ben tarato, questo tipo di sistema genera solo pochi falsi allarmi, ma può avere una velocità di reazione lenta. I rilevatori basati sull’oscuramento da fumo danno segnali tempestivi, ma sono esposti a più falsi allarmi a causa del fumo di scarico dei veicoli diesel: si veda la Sezione VI.3.1 "Fire detection" della relazione 05.05.B 1999.
L’articolo apparso nel 2009 su Routes/Roads dal titolo "Fire Detection Systems in Road Tunnels - Lessons Learnt from the International Research Project" si occupa dei sistemi di rilevamento fumo/incendi delle gallerie stradali, come il rilevamento del calore, il rilevamento ottico delle fiamme, il rilevamento tramite immagini video, il rilevamento puntuale del calore e il rilevamento del fumo tramite sistema di campionamento dell’aria. Tale articolo conclude che il sistema di campionamento dell’aria dà buoni risultati in termini di tempi di reazione e di capacità di individuare esattamente e di monitorare un incendio, nonché per quanto concerne l’effetto sull’ambiente stradale, tenuto conto della performance complessiva compresi i falsi allarmi, la manutenzione e il rilevamento degli incendi. Le informazioni ottenute da questo studio possono essere usate per determinare la tecnologia più appropriata per il rilevamento degli incendi in galleria.
Una galleria è uno spazio chiuso e ristretto che molto spesso non consente la propagazione di onde radio dalle emittenti al di fuori della galleria. Per ristabilire tale propagazione, occorre installare un sistema che permetta la ritrasmissione delle frequenze richieste. Possono essere ritrasmessi diversi tipi di servizi:
Sono veramente molti i servizi le cui frequenze possono essere ritrasmesse, ma non tutti sono coperti per via di problemi legati ai costi, per non parlare della fattibilità. Quale regola generale, si possono trovare determinate frequenze usate dai servizi di salvataggio, frequenze usate dall’operatore, alcune frequenze FM o DAB e frequenze degli operatori di telefoni cellulari.
Quando si ritrasmettono una o più frequenze radio, viene installato un dispositivo che permette l’inserimento di messaggi preregistrati. In caso di bisogno, queste emittenti radio sono interrotte e vengono trasmessi dei messaggi riguardanti la galleria all’attenzione degli utenti, in modo da fornire loro indicazioni sulle azioni che l’operatore vuole che compiano.
Un’installazione di ritrasmissione radio in galleria è composta sostanzialmente da:
Non vi sono molti dispositivi che permettono di rivolgersi direttamente all’utente per comunicare informazioni o per chiedere agli utenti della galleria di comportarsi in un certo modo. Per risolvere questo problema, alcune gallerie sono dotate di altoparlanti. Nella pratica, a seconda di come vengono usati, gli altoparlanti offrono diverse funzionalità. In particolare si possono menzionare i punti seguenti:
Al momento questi dispositivi non sono tuttavia ampiamente usati. Il loro impiego deve essere studiato per ogni singolo caso e spesso risultano indicati per gallerie molto specifiche (traffico molto intenso, lunghezza ecc.).
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