Mobile Mapping System

Strumento per il rilievo dinamico di un’infrastruttura e del suo contesto

La progettazione di un’infrastruttura di trasporto e dei sistemi tecnologici ad essa connessi richiede un approccio basato su una visione sistemica che tenga in considerazione tutti i tasselli del complesso mosaico progettuale: performance trasportistiche, tracciato con posizione e inserimento delle fermate, distribuzione delle reti di alimentazione e dei sistemi tecnologici, caratteristiche dei rotabili in relazione al tracciato e al profilo di missione (miglior tracciato e miglior mezzo di trasporto), verifica della circolabilità in termini di sagoma e sicurezza, interazione ruota-rotaia (consumi e costi manutentivi, rumore, vibrazioni, interferenze con i sottoservizi, etc.) e la scelta di impianti, attrezzature e ricambi adeguati per la manutenzione.

Punto di partenza delle attività tecniche, già durante lo studio di fattibilità e fino alla progettazione esecutiva, è la ricostruzione del quadro conoscitivo generale che parte dal rilievo dello stato dei luoghi.
Il Mobile Mapping System (MMS) – strumentazione laser di rilievo dinamico di un’infrastruttura e del contesto nel quale questa si inserisce – mediante l’acquisizione di una nuvola di punti esegue il rilievo accurato dello stato dei luoghi e consente la creazione di un modello tridimensionale digitale (BIM) dell’intervento. Il rilievo digitale fornisce una base dati nella quale inserire l’ipotesi di tracciato e valutare in maniera immediata l’entità e la criticità di ogni soluzione, nonché di eseguire con facilità le verifiche tecniche di inserimento della infrastruttura lungo il tracciato e della circolabilità dei rotabili. Questo sistema di rilievo integrato permette ai progettisti di affrontare con rapidità ed efficacia le problematiche legate alla fattibilità tecnica del progetto, in particolare sotto il profilo della circolabilità verificando che la sagoma cinematica dei veicoli si iscriva negli spazi disponibili tenendo conto di ogni elemento presente lungo il corridoio (banchine di fermata, marciapiedi, segnaletica, etc). Verifiche di dettaglio, in particolare sui nodi critici evidenziati dall’analisi svolta con il MMS, possono essere rimandate a un successivo rilievo topografico di tipo statico, limitato a situazioni puntuali e localizzate.

Coerentemente con questo orientamento, NET Engineering ha iniziato da tempo a utilizzare il sistema MMS al servizio della progettazione di infrastrutture lineari, acquisendo da subito e rapidamente un rilievo integrale (nuvola di punti 3D) con precisione di tipo centimetrico e con una densità così elevata da fornire una ricostruzione fedele dello stato dei luoghi.

Esempio di tavola riportante la nuvola di punti rilevata con sistema MMS ed utilizzata per la verifica della circolabilità dei mezzi.

Grazie alla disponibilità del modello digitale è possibile operare fin dalle prime fasi in un’ottica di integrazione digitale della progettazione, con un approccio BIM interoperabile che favorisce la spazializzazione dell’infrastruttura e l’adozione fin da subito di un modello tridimensionale, che rende agevole la comunicazione del progetto agli stakeholders.
Il BIM, inoltre, centralizza in un modello digitale tutti i dati della progettazione e favorisce l’interoperabilità fra team di sviluppo diversi, multidisciplinari e dislocati in geografie differenti. Gli stessi dati di base del progetto possono essere organizzati in database e georeferenziati venendo resi disponibili per i diversi scenari in maniera sistematica ed efficace. È poi possibile passare dalla visualizzazione 3D alla modellazione sull’asse dei tempi (4D) e, infine, aggiungere quello dei costi (5D).

Il rilievo dinamico genera ulteriori vantaggi per i progettisti. Dal punto di vista – molto specifico – del materiale rotabile, permette innanzitutto di effettuare l’analisi delle sagome limite dei rotabili, della geometria del binario (planimetria, profilo, sopraelevazione del binario) e della futura posizione della linea di contatto (agganciata ad edifici, su pali sui marciapiedi o a lato, oppure tra i due binari) o dei sistemi alternativi di alimentazione (terza rotaia, etc.). Permette inoltre di analizzare l’interazione veicolo-infrastruttura, l’interoperabilità in fase di progettazione e costruzione e di produrre efficentamenti d’esercizio e della manutenzione. Il Mobile Mapping System favorisce la verifica della compatibilità ambientale e delle prestazioni del materiale rotabile, nonché la costruzione di un catalogo (catasto) dei sottosistemi costituenti l’infrastruttura per la sua gestione e manutenzione.

Grazie alle informazioni acquisite con questa metodologia è possibile, come detto, eseguire agevolmente specifici approfondimenti mediante definizione plano altimetrica, interconnessioni con la rete esistente e compatibilità con gli elementi di pianificazione e con i vincoli geometrici.
Abbiamo sperimentato con successo il Mobile Mapping System in diversi contesti:

  • Ottimizzazione dell’infrastruttura per effetto della messa in servizio di moderni treni su una ferrovia regionale a scartamento ridotto (ARST, Cagliari): sono stati rilevati in 3 giornate oltre 200 km di linee ferroviarie ed eseguite le attività di verifica di circolabilità e allo svio sulle stesse da parte della nuova flotta di modernissime automotrici diesel-elettriche. Il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti ha approvato il progetto esecutivo dei rotabili concedendo la messa in servizio su quelle linee dei rotabili stessi.
  • Rilievo di un corridoio urbano ed extraurbano di circa 25 km per la valutazione tecnica di inserimento di una sistema di trasporto rapido di massa (tram) per la Città Metropolitana di Bologna.
  • Rilievo di un corridoio urbano di circa 6 km per la valutazione tecnica di inserimento di una linea di trasporto pubblico locale a Padova.
  • Progettazione definitiva del raddoppio della linea ferroviaria RFI Mestre-Castelfranco Veneto di circa 24 km. Il progetto è stato redatto con l’ausilio del rilievo Laser Rail della ferrovia eseguito con apparecchiatura installata a bordo di un treno.

L’utilizzo della metodologia Mobile Mapping sarà presentato in occasione della partecipazione di Net Engineering alla mostra Smart City: Materials, Technology & People (dal 17 aprile al 12 maggio 2018, presso Superstudio Più – Via Tortona 27, Milano) e del dialogo Intermodalità: prospettive future per la rete di trasporto pubblico e la mobilità cittadina, in programma il 3 maggio 2018 alle ore 18 (Superstudio Più – Via Tortona 27, Milano).

Roberto Timo

Ingegnere dei trasporti, con esperienza ventennale nella mobilità urbana e regionale, nella progettazione di sistema e nelle tecnologie per il trasporto su ferro. Ricopre il ruolo di "Strategy Development Manager - Railways Technologies & Rolling Stock" in NET Engineering S.p.A.