Usare i laser per misurare la qualità e le condizioni delle superfici stradali
Quando il viaggio scorre tranquillo, sono ben pochi i guidatori che pensano all'usura e al consumo che subiscono le strade sotto le loro ruote. Solo quando quelle superfici iniziano a deteriorarsi e incrinarsi formando delle buche, accade che lo stress continuo a cui la rete stradale è sottoposta diventa un problema. In un mondo ideale, i guidatori non dovrebbero mai preoccuparsi dello stato delle strade, poiché qualsiasi deterioramento verrebbe rilevato da un sistema di monitoraggio non invadente, veloce ed efficiente molto prima che diventi un problema. Ricercatori del gruppo Laser Scanning all'Istituto Fraunhofer di tecnologia per le misure fisiche (IPM) a Friburgo stanno sviluppando un tale sistema. Il nuovo scanner laser a cui stanno lavorando è più piccolo di una scatola da scarpe ed è più economico, veloce e preciso di qualsiasi altro scanner attualmente in uso. Un singolo scanner laser ad alta risoluzione è tutto ciò che serve per misurare la superficie stradale per una larghezza di quattro metri. Il Pavement Profile Scanner (PPS) dell'IPM è fissato a un'altezza di tre metri su un veicolo di misurazione. All'interno dello scanner c'è una struttura di specchi ottagonale rotante che guida il raggio laser da una parte all'altra della strada perpendicolarmente alla direzione di marcia del veicolo. Il segnale viene riflesso dall'asfalto verso lo scanner, dove colpisce uno speciale microchip di rilevamento. La distanza tra lo scanner e la superficie della strada è calcolata in base al tempo impiegato dalla luce laser per effettuare il tragitto avanti e indietro; queste misurazioni hanno una precisione compresa tra 0,15 e 0,3 millimetri. A differenza dei tradizionali dispositivi di misurazione, non è necessario attaccare ingombranti accessori al veicolo. Invece, si devono conoscere con precisione solo l'orientamento e la posizione del veicolo, e questo si ottiene usando il sistema di navigazione via satellite europeo (GNSS) e un sistema di misurazione inerziale. "Le misurazioni non sono influenzate dalle condizioni di luce esterne e possono essere effettuate fino a velocità di 100 km/h", spiega il dott. Alexander Reiterer, direttore del gruppo di ricerca Laser Scanning. Il PPS ha già superato i primi test sul campo. In cooperazione con ispettori stradali dell'azienda Lehmann & Partner GmbH, l'IPM ha scansionato un totale di 15 000 kilometri di superstrade e altre strade principali in tutta la Germania - a partire dalla scorsa estate - e in primavera i professionisti della misurazione perlustreranno le piste dell'aeroporto di Amburgo. Non è un caso se il progetto laser si svolge in Germania. Famosa per il suo sistema di autostrade, le strade della Germania, che raggiungono quasi i 626 000 kilometri, hanno un valore di 470 miliardi di euro e rappresentano oltre il 60 per cento dei beni capitali di molti comuni. Ma lo stress a cui sono sottoposte strade che hanno visto oltre 30 anni di servizio sta mettendo a rischio queste cifre. "La vita media di servizio di una strada è di circa 30 anni, e il manto di asfalto raramente dura più di dodici", spiega il dott. Dirk Ebersbach, amministratore delegato di Lehmann & Partner. Nonostante gli sforzi per spostare una parte del peso dei trasporti su rotaia e sulle vie d'acqua, il 65 per cento del traffico merci e l'82 per cento di quello passeggeri avviene ancora su strada. Poiché diventano più frequenti le segnalazioni di danni ancora maggiori, il preventivo di spesa per la manutenzione della rete stradale cresce costantemente ed è destinato a raggiungere un massimo storico di 3,5 miliardi di euro nel 2016. Con simili previsioni di spesa, risultano di importanza fondamentale dei mezzi efficaci per mantenere le strade in buone condizioni, non solo in Germania ma in tutta Europa. "In futuro, noi vogliamo spingerci oltre la semplice ispezione dell'uniformità di una strada ed essere in grado di rilevare minuscole crepe in modo mirato, un modo migliore per prevedere e prevenire i danni. Finora, questo lavoro che richiede molto tempo è stato svolto usando fotocamere", dice il dott. Reiterer.Per maggiori informazioni, visitare: http://www.fraunhofer.de
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Germania