Autovelox, come funzionano

AUTOVELOX FISSI, MOBILI, TUTOR

\ Autovelox Fissi, Mobili, Tutor, Cronotachigrafi

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Autovelox fissi e autovelox mobili

Articolo di aprile 2020. Aggiornamento settembre 2020 (Sensore piezoelettrico per autovelox).

Premessa. Nel 1956 la Telefunken ha sviluppato il primo sistema ad onde elettromagnetiche (RADAR) presentato dalla Polizia tedesca alla festa della polizia di Essen nel settembre 1956, il sistema era indicato con la sigla VRG.

Tre anni dopo a febbraio del 1959, un dispositivo radar ad installazione mobile fu utilizzato per la prima volta per il controllo della velocità tra Düsseldorf e Ratingen (Telefunken VRG 2) .

Alla fine degli anni sessanta e l'inizio degli anni 70 l'ingegnere Fiorello Sodi ha avuto l'intuizione di realizzare un sistema di controllo della velocità decisamente meno sofisticato, basato su sensori di pressione posti a una distanza nota (base) trasversalmente all'asse stradale facendo uso della formula della cinematica v= s/t per calcolare la velocità rispetto ai tedeschi che adottavano le formule della trasmissione delle onde elettromagnetiche.

Nel nostro paese un autovelox non si nega a nessuno, oltre il 64% dei comuni superiori a 1000 abitanti ne hanno almeno 1, oltre 5.000 comuni ne sono dotati, nel tempo ne sono stati consegnati circa 20.000 per il controllo del traffico. Questi dispositivi servono per sanzionare i comportamenti che violano il Codice della Strada [CdS] come:

accessi alle ZTL e alle corsie preferenziali o riservate (art. 7 C.d.S.);
superamento dei limiti di velocità (art. 142);
attraversamento di intersezioni con semaforo rosso (art. 146);
divieto di sorpasso (art. 146).

Secondo la società tedesca Eifrig Media Gmbh che tiene un database costantemente aggiornato (autovelox.it), nel nostro paese, a fine maggio 2020 vi sono 8.624 impianti di controllo della velocità, somma degli autovelox puri (7.879), autovelox semaforici (184) e tutor (561).

Siamo il primo paese in Europa, seguono la Germania con 4165 impianti e la Francia con 2.626. In tutta Europa vi sono 45.210 impianti, noi ne abbiamo installati il 19% degli impianti, quasi un quinto.

Autovelox è il nome commerciale del dispositivo a tubi pneumatici inventato dall'ingegnere Fiorello Sodi nei primi anni 70 nome che oggi è diventato generico per riferirsi ai dispositivi di controllo della velocità.

La grande diffusione di questi dispositivi e l’entità delle sanzioni sono il metodo per realizzare la prevenzione degli incidenti stradali con evidenti vantaggi per l'amministrazione pubblica come:

elevata produzione di sanzioni rispetto ai servizi degli operatori di polizia su strada;
produzione sistematica nei tratti d alta sinistrosità attiva 24 ore al giorno;
possibilità di appaltare tutti i servizi non di pertinenza dell'operatore di polizia stradale;
contestazione inattaccabile perché l'accertamento è strumentale e sottratto all'apprezzamento del vigile o l'operatore di polizia stradale;;
investimento economico irrisorio rispetto all'introito,
costi non significativi per tarature di legge (circa 2.000 €/cad);
immediato ritorno dell'investimento (anche meno di una settimana);
ridotte risorse umane nella gestione delle sanzioni;
standardizzazione e automatizzazione del processo di produzione;

Per ciò che riguarda i dispositivi utilizzati per il controllo del superamento dei limiti di velocità massima (art. 142 c.6 C.d.S.) essi si distinguono in base all'accertamento e al funzionamento:

si può accertare:

la velocità istantanea o puntuale e\o
la velocità media;

e possono funzionare in modo:

automatico senza l’intervento dell’operatore di polizia stradale (autovelox fissi) e
manuale quando un operatore interviene fisicamente ad azionare il dispositivo (autovelox mobili).

Comprendere queste caratteristiche di base è fondamentale poiché, in base al tipo di accertamento e funzionamento dei dispositivi, cambiano le regole delle contestazioni al trasgressore, l'organizzazione del servizio di rilevamento, il mezzo di prova della contestazione (prova fotografica o altro).

Gli apparecchi per dare efficacia alla sanzione devono essere omologati (art. 142 CdS), gestiti direttamente dall'organo accertatore, tarati, ed essere sottoposti a prove di funzionamento. Devono essere autorizzati dal prefetto su certe strade mentre non necessita l’autorizzazione sulle strade extraurbane principali e sulle autostrade. L’autorizzazione è concessa dal prefetto previo specifica e concreta motivazione.

Se le circostanze predette non si verificano la velocità rilevata è solo presunta e l'accertamento di infrazione non è efficace.

Dopo il 2000 sono state emanate diverse leggi per regolamentare la materia perchè ha un risvolto sociale di non poco conto, la proliferazione delle leggi è avvenuta a garanzia dell’utente della strada. Per esempio, devono essere resi visibili sia le postazioni di controllo della velocità sia gli operatori dell’organo di polizia stradale durante il servizio di rilevamento della velocità e ancora, la P.A. è obbligata a motivare il corretto impiego dei proventi e dimostrare concretamente e nello specifico come sono impiegati i proventi delle sanzioni.

Omologazione e approvazione dell'autovelox

Come detto nel precedente paragrafo l'autovelox deve essere omologato affinché possa essere utilizzato in modalità automatica , senza l'organo accertatore, in pratica un dispositivo omologato può sostituire il vigile che commina una sanzione. Preliminarmente va detto che per autovelox, nel linguaggio comune, si intendono anche i dispositivi di controllo della velocità media comunemente chiamati tutor e le pistole a raggio laser longitudinale chiamati comunemente telelaser.

A volte si pensa che omologazione e approvazione siano sinonimi, come gli organi accertatori della Pubblica amministrazione vorrebbe nelle aule dei tribunali noi, qui, non entriamo nei meandri giuridici della questione e tratteremo l'argomento solo dal punto di vista tecnico.

Sull'omologazione e sull'approvazione di dispositivi di accertamento delle infrazioni sono competenti i ministeri delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT) e quello dello Sviluppo economico (MISE), ciascuno per il proprio ruolo assegnato dal CdS e dalle norme applicabili.

La procedura per l’omologazione\approvazione è regolata dall’art. 192 del DPR 495/92 (Regolamento di esecuzione e di attuazione del CdS) di attuazione dell’art. 45 c. 6 del CdS (D.Lgs 285/92).

La procedura ha lo scopo di valutare l’efficienza del prodotto e la sua conformità alle norme nazionali, comunitarie e internazionali. Si procede con una raccolta normativa e documentale e successivamente si chiede il parere al Consiglio Superiore del MIT che emette un giudizio sulla qualità del dispositivo di cui si chiede l’approvazione\omologazione.

La differenza tra omologazione e approvazione degli autovelox è da ricercare nell'esistenza delle norme tecniche su cui basare un giudizio di conformità. Nel caso dell’approvazione non esistono norme di rilievo pertanto, gli autovelox che sono approvati possono essere omologati solo quando si avranno norme tecniche di riferimento. La procedura per ciascuno dei procedimenti termina con un decreto il quale, ne autorizza la commercializzazione, sotto condizione, a chi ha fatto richiesta di approvazione o omologazione. L’iter procedurale si può leggere nei preamboli dei decreti emessi dal MIT, decreti che si trovano sul sito del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti. In pratica, l'omologazione è la verifica della prestazione del dispositivo di misura mediante confronto con uno strumento campione e un veicolo in movimento. Secondo la raccomandazione OIML R91 lo strumento campione deve essere più preciso dello strumento in prova con un errore minore di 1/3 dell'errore dello strumento da omologare e con il 99,8% dei risultati aventi errore +\- 1 Km/h o +\- 1% se la velocità di prova è superiore a 100 Km/h. Tale prova viene eseguita diverse decine di volte (fino a 200) in una strada senza traffico. Nelle procedure di omologazione sono previste anche prove di funzionalità da eseguirsi in una strada trafficata con veicoli di qualunque classe e velocità. In questa circostanza un autovelox in prova supera il test se produce errori inferiori al 5% dei passaggi secondo il capitolato tecnico del Ministero Lavori Pubblici dell'anno 2000.

Il rilascio dell'omologazione spetta al Ministero dello Sviluppo Economico per il tramite di un decreto ministeriale. Ricordiamo che il MISE già rilascia le omologazioni del cronotachigrafo in quanto fonte di prova (art. 142 c.6 CdS) quindi, dovrebbe emettere decreti ministeriali per gli autovelox. Riportiamo di seguito il comma 6 dell'art. 142 sulle omologazioni dei dispositivi di controllo:

"Per la determinazione dell'osservanza dei limiti di velocità sono considerate fonti di prova le risultanze di apparecchiature debitamente omologate , anche per il calcolo della velocità media di percorrenza su tratti determinati, nonché le registrazioni del cronotachigrafo e i documenti relativi ai percorsi autostradali, come precisato dal regolamento."

Tutti gli strumenti per misurare la velocità dei veicoli devono essere approvati dal MIT (art. 45 c.6 e 142 c.6 CdS, art 192 e 345 Regolamento di esecuzione e di attuazione, DM 29.10.1997). Le approvazioni decadono dopo 20 anni dal rilascio dopodiché le apparecchiature non possono essere più commercializzate se l'approvazione non è stata rinnovata.

Autovelox, cosa è e come funziona

Definizione. La legislazione li chiama apparecchi o sistemi di rilevamento della velocità oppure dispositivi o mezzi tecnici di controllo a distanza delle violazioni della velocità o semplicemente misuratori di velocità.

I misuratori di velocità degli autoveicoli, sono strumenti metrici legali, soggetti a taratura periodica da eseguirsi nei laboratori accreditati da Accredia a garanzia di indipendenza per il cittadino. Tali apparecchiature sono considerate fonti di prova allorquando omologate, tarate e la cui funzionalità ed affidabilità siano periodicamente e previamente verificate, certificate e documentati dagli enti preposti o dall'ente utilizzatore che eleva le sanzioni amministrative, meglio conosciute come multe.

Sono dei velocimetri, meglio conosciuti con il nome commerciale di AUTOVELOX che hanno fatto la loro comparsa sulle strade italiane negli anni 70.

Come funziona l'autovelox. Sono apparati la cui tecnologia di costruzione va dalla più semplice alla più complessa e possono essere utilizzati come autovelox fissi, autovelox mobili e apparati ad inseguimento. Il costo è variabile, mediamente un dispositivo mobile costa intorno a 30.000 euro mentre uno fisso costa anche 100.000 euro. Tutti questi dispositivi, nel loro allestimento di base, sono dotati di sensori o traduttori, di una unità di calcolo e controllo e di un apparato di ripresa che fornisce le immagini. In riferimento alla tecnologia usata i misuratori di velocità sono:

a tecnologia radar;
a piccola base;
a raggio laser longitudinale;
ad elaborazione digitale delle immagini;

dal 2005 possono essere messi in esercizio sia per accertare la velocità media ( TUTOR ) ma sono comparsi negli anni 70 per accertare la velocità istantanea o puntuale (Autovelox).

Tutti i rilevatori di velocità si basano sui sensori o trasduttori , interfacce che trasformano una grandezza fisica in una grandezza elettrica nel caso degli autovelox le grandezze fisiche sono quelle variate dal transito del veicolo in prossimità dell'autovelox. Per esempio, il transito in prossimità del sensore dell'autovelox può fare variare la pressione sul manto stradale, la luminosità ambientale, interrompere un raggio infrarosso, variare la frequenza apparente di un'onda elettromagnetica incidente, variare il campo elettrico di un cavo con funzione di condensatore, variare il campo magnetico all'interno di una bobina. Il sensore porge in uscita un impulso di tensione\corrente che diventa un segnale d'ingresso per un circuito di controllo, quest'ultimo può attivare altri circuiti e quindi un cronometro per misurare il tempo di percorrenza della base.

Tipologia di sensori negli autovelox

Generalità sui sensori

Se si vuole studiare come varia un fenomeno dell'ambient fisico che ci circonda sono necessari dispositivi sensibili alle grandezze variate. Questi dispositivi sensibili si chiamano sensori o trasduttori e sono in grado di trasformare una grandezza fisica in ingresso in una elettrica in uscita.
Il segnale in uscita dal sensore per essere misurato ed elaborato ha necessità di un circuito di condizionamento posto a valle del sensore. Nei casi di autovelox a piccola base i sensori sono 2 che p.e. possono valutare la presenza di un raggio di luce emessa da un diodo quindi i circuiti di condizionamento sono 2 che afferiscono a un circuito raccolta dati dai sensori che si chiama multiplexer. Quest'ultimo circuito è poi collegato a un microprocessore di calcolo e controllo.
Sensori a tubi pneumatici
- Funzionamento: variazione di pressione in un tubo di gomma schiacciato dalle ruote,
- Vantaggi: costo contenuto
- Svantaggi: rischio di rottura, distacco.
Il calcolo della velocità è eseguito sempre rapportando lo spazio tra i tubi e la differenza di tempo tra due aumenti di pressione.
Questo sistema di misurare il tempo di transito di una base è stato il primo.
Sensori a cavi triboelettrici

Funzionamento: elettrizazione per strofinio di un materiale dielettrico;
Vantaggi: maggiore resistenza rispetto ai tubi e facilità di posa su strada
Svantaggi: scarsa precisione
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I cavi sono posti perpendicolarmente all'asse stradale e quando le ruote di un veicolo in transito attraversano il cavo i fili di acciaio
dell’anello esterno del cavo sfregano la superficie del materiale dielettrico trasferendo cariche da un elemento a un altro così da variare il campo elettrico di un sistema che era in equilibrio. La variazione di carica genera una tensione che è rilevata dal trasduttore e trasformata in segnale di ingresso al circuito di comando e controllo.
I sensori triboelettrici sono resistenti e non visibili rispetto ai tubi.
Sensori a spire induttive

Funzionamento: variazione del campo magnetico al passaggio di una massa ferrosa
Vantaggi: ttimo rapporto qualità/prezzo. Nessuna influenza delle condizioni meteorologiche. Possono essere usati in modo permanente.
Svantaggi: non molto preciso rispetto ad altri sistemi.
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Sono da sempre utilizzate in prossimità degli autovelox e dei documentatori di infrazione per attraversamento di semaforo con luce rossa.
Il sensore è costituito da uno o più spire annegate nel battistrada con forma rettangolare e larga quanto la corsia. La variazione del campo magnetico induce uaìna corrente sulla spira che è rilevata e trasformata in segnale elettrico in ingresso di un circuito di comando e controllo. Il circuito di controllo attiva un timer per il tempo di occupazione del sensore su due spire successive..
Sensori a microonde

Funzionamento: effetto Doppler-Fizeau
Vantaggi: accuratezza della misura, sono indipendenti dalle condizioni meteorologiche.
Svantaggi: non rilevano veicoli fermi o a bassa velocità.
Sensori a raggi infrarossi

Funzionamento: interruzione del raggio infrarosso al transito del veicolo.
Vantaggi: non sono influenzati dalla nebbia.
Svantaggi: sono influenzati dalla pioggia e dalla neve.
Sensori optoelettronici
Funzionamento:
- Sfruttano il principio fotoelettrico di un materiale semiconduttore (silcio, germanio, solfuro di piombo), una variazione della di luce in prossimità dello stesso fa variare l'impedenza.
- Sono sensibili alla variazione di luminosità intorno al sensore.
- Sono composti da un elemento fotosensibile (semiconduttore).
Vantaggi: molto precisi, dimensioni contenute, bassa tensione di alimentazione.
Svantaggi: non usabili di notte, sono influenzati dalla temperatura.
Sensori a cavi piezoelettrici

Funzionamento: effetto piezoelettrico, polarizzazione a causa di una deformazione di un materiale piezoelettrico., per gli usi da autovelox è utilizzato il cavo Roadtrax dimensioni 19 x 25 mm

Possono essere cavi coassiali o piatti che sollecitati da una forza esterna generano una tensione indotta.
Un dispositivo è preposto alla rilevazione della variazione di uno dei parametri elettrici: tensione o corrente elettrica. Il cavo è piatto in modo da essere poco influenzabile dalle sollecitazioni limitrofe all'area di screening, è annegato nel supporto della strada con un piccolo taglio in modo da non danneggiare la strada e consumare meno resina epossidica possibile o asfalto a freddo.
Vantaggi: facilità di installazione, eccellente rapporto segnale / rumore, ridotta profondità del taglio sul supporto stradale con insstallazione quasi a filo della superficie stradale, lunga durata.
Svantaggi: costo elevato
Trattamento automatico immagini video

Funzionamento: tripwire e tracking.
Tripwire: confronto del fotogramma con una immagine di riferimento.
Tracking: riconoscimento del movimento per confronto tra fotogrammi successivi.
Vantaggi: buona precisione, affidabilità, videosorveglianza contestuale, possibilità di operare su più corsie.
Svantaggi: costo elevato del software e dell'hardware. Influenza delle condizioni meteo.

Sensore a spire annegate nel manto stradale

Autovelox radar, autovelox fissi

1) I radar, così sono chiamati all'estero gli autovelox che sfruttano il principio fisico secondo cui onde sinusoidali riflettenti, su un corpo in movimento, hanno frequenza (apparente) diversa dall'onda incidente. E’ l’effetto Doppler-Fizeau, dal nome del fisico francese Fizeau che verificò l’effetto Doppler, delle onde sonore (di pressione), sulle onde elettromagnetiche.

In pratica, se il veicolo si avvicina all'autovelox l'autovelox invia onde continue di data frequenza ed elabora onde riflesse dalla carrozzeria del veicolo a una frequenza apparente sempre maggiore mano a mano che si avvicina di contro, se il veicolo si allontana dall'autovelox (autovelox con ripresa della targa posteriore) la frequenza del treno di onde di ritorno captate dall'autovelox è sempre minore mano amano che si allontana dall'autovelox. Questo è ciò che accade con l'effetto Doppler-Fizeau.

La più parte degli autovelox installati sono predisposti per fare foto alla targa posteriore per motivi di privacy, si parla in tal caso di veicolo è in allontanamento .

L'effetto Doppler è la variazione di frequenza dell'onda sonora riflessa che investe un osservatore in presenza di una sorgente di onde a data frequenza quando vi è moto relativo tra sorgente e osservatore.

In questo caso il sensore delle onde riflesse dell'autovelox riceve onde a frequenza sempre minore dalla frequenza dell'onda emessa mano a mano che il veicolo si allontana dall'autovelox.

La figura animata in basso simula le onde riflesse da un veicolo che si allontana verso destra con autovelox posto a sinistra. Il sensore delle onde radar capta onde a frequenza sempre minore.

I componenti base di un autovelox a tecnologia radar sono:

un emettitore di onde elettromagnetiche continue ad alta frequenza che investe il veicolo;
un sensore di frequenza delle onde riflesse (onda di ritorno);
una unità di misura e calcolo;
una macchina fotografica equipaggiata con un flash o un illuminatore a raggi infrarossi o un flash a raggi infrarossi per evitare l'abbagliamento notturno.

I radar sono applicati ad uno o due pali di sostegno appositi o dell'arredo urbano esistente. Il dispositivo di rilevamento e l'apparato di ripresa possono essere posti in una sola custodia da esterno altrimenti, si utilizza un altro palo per l'involucro contenente la macchina fotografica e il flash.

Autovelox Apparato fotografico vista fronte

Possono essere usati in modalità fissa o mobile montato su treppiede, in questo caso il radar è posto ai bordi della strada è puntato in direzione dello scorrimento del traffico. Il sistema ha le seguenti caratteristiche:

accuratezza del rilevamento della velocità di +\- 2%;
rilevamento in qualunque condizioni meteorologiche;
funzionamento in tempo di notte e di giorno;
funzionamento 24 ore su 24;
funzionamento in modalità bidirezionale;
monitoraggio di una o più corsie contemporaneamente;
protezione dal rischio di sabotaggio dei dati;
trasferimento cifrato dei dati e delle immagini;
versatilità nell'installazione (a bordo strada, isole di mezzeria delle strade, applicazione con mensola);
rilevamento in allontanamento e avvicinamento di veicolo;
possibilità di realizzare una rete di diversi autovelox gestiti da unica centrale di processo;
classificazione dei veicoli.

I dispositivi più sofisticati sono dotati di sistemi di grandi sistemi di memorizzazione di massa e trasmissione cifrata dei dati via wifi.

Tutti gli autovelox sono settati per intervenire allorquando si supera la velocità imposta dal segnale stradale e la tolleranza.

Autovelox radar e veicolo in allontanamento

Calcolo della velocità del veicolo con i sistemi radar

La velocità si ottiene dalla formula:

v veicolo = c (fe - f) / (2f cos fi)

v veicolo velocità del veicolo ottenuta per proiezione della velocità radiale sulla traiettoria del veicolo;

c velocità della luce

fe frequenza dell'onda continua emessa;

f frequenza dell'onda di ritorno misurata dal dispositivo;

cos fi è il coseno dell'angolo fi di installazione dello strumento, angolo che può variare tra 15° e 30°.

La velocità del veicolo così calcolata deve essere poi ridotta con la tolleranza del 5% e confrontata con il limite di velocità del tratto stradale dove è installato l'autovelox fisso.

Errori di rilevamento della velocità e la tolleranza del 5%

Sebbene siano strumenti precisi, con accuratezza media inferiore al 2%, la velocità rilevata viene ridotta con tolleranza del 5% ai sensi dell'art. 345 del Regolamento, DPR 495/92. Gli errori in una misura sono dovuti a: errore sistematico dell'autovelox, errore da fattori ambientali, errore da installazione. Principalmente gli errori in un accertamento di sanzione dipendono :

dall'angolo orizzontale (angolo di vista 15-25°) formato tra l'asse dell'emettitore rispetto all'asse della strada (traiettoria del veicolo);
dalle possibili riflessioni indesiderate da superfici riflettenti presenti nell'area di screening (in giallo nella figura) e, ancora peggio applicate successivamente alle operazioni di taratura di regolare esecuzione dell'impianto di misura;
dalla difficoltà di attribuire la misura ad un veicolo quando all'interno dell'angolo di vista vi sono due veicoli.

Se lo strumento è tarato e le prove di funzionalità hanno dato esito positivo la valutazione complessiva di tutti gli errori, compresi quello del tachimetro del conducente, può essere ragionevolmente compresa nella tolleranza del 5%, si riduce di 5 Km\h la velocità rilevata dall'autovelox se la velocità è inferiore a 100 Km\h mentre, la misura si riduce del 5% se la velocità rilevata è superiore a 100 Km\h. Per completezza occorre dire che sul valore di tolleranza l'ex M.LL.PP così si esprimeva: "(la tolleranza) non è connessa con la precisione di lettura dello strumento, ma trova riferimento ad un indirizzo di carattere generale ... ... ...mira a garantire il conducente degli autoveicoli nei confronti dei contachilometri installati e sia del carattere puntuale delle misure effettuate " (documento prot. 3052 del 23/12/93). Un ultimo accenno va fatto al tachimetro che, secondo la direttiva comunitaria 75/443/CEE stabilisce che:

- la velocità indicata deve essere sempre superiore alla velocità reale e

- l'errore del tachimetro deve essere al massimo pari a 4 Km/h + 1/10 della velocità reale.

Per esempio, un veicolo transita a una velocità reale di 50 Km/h è possibile che il tachimetro segni 59 Km/h (50+4+50x1/10= 59).

Approfondimento sul tachimetro
Ai sensi dell'Allegato II della Direttiva 75/743/CEE si specifica che ogni veicolo deve essere dotato di un tachimetro.
Per « tachimetro o indicatore di velocità » si intende il dispositivo destinato ad
indicare al conducente la velocità istantanea del suo veicolo.
I tachimetri si distinguono in base:
- alla tolleranza del meccanismo di misura dell'indicatore di velocità;
- alla costante caratteristica dello strumento e
- all'ampiezza della scala.
Il tachimetro deve essere direttamente visibile diretta del conducente e le indicazioni devono essere chiaramente leggibili sia di giorno sia di notte.
La suddivisione della scala di misura deve essere di 1 , 2, 5 o 10 km/h. I valori della velocità, multipli di 20 km/h, debbono essere indicati sul quadrante.

La precisione di misura del tachimetro va provata sperimentalmente in pista con velocità di 40 km/h, 80 km/h e 120 km/h oppure all'80 %> della velocità massima specificata dal costruttore se quest'ultima è inferiore a 150 km/h.
La velocità indicata non deve mai essere inferiore alla velocità reale.
Se V1 è la velocità indicata e V2 è la
velocità reale deve sussistere la seguente relazione:
0 <= V1-V2<= <V2/10 + 4km/h.

Approfondimento sugli autovelox a tecnologia radar

I radar sono mezzi di prova molto precisi di contro, hanno due svantaggi legati alla natura delle onde radar: a) la superficie investita (screening) si allarga sempre più allontanandosi dall'emettitore e b) il sensore delle onde di ritorno riceve le onde riflesse dagli ostacoli all'interno dello spazio monitorato p.e. il suolo, gli ostacoli fissi, superfici metalliche e tutti i veicoli che ricadono all'interno della zona di screening durante il rilevamento.
L'emettitore, negli autovelox fissi, invia onde continue in banda K o Ka entro un angolo orizzontale (azimut) variabile p.e. 15°, come nel dispositivo EnVES EVO MVD 1605 della Engine srl, o altro p.e. 25° nelle frequenze d'onda intorno a 24 GHz e 34 GHz.
Il ricevitore dell'onda di ritorno (antenna) capta l’onda di ritorno di ogni bersaglio distante circa 50 m dentro la superficie di screening. Il sensore è sensibile alla potenza dell’onda stessa e i veicoli riflettono in modo diverso, p.e. gli autocarri riflettono il segnale con una attenuazione diversa rispetto a un veicolo di piccole dimensioni.

Errori di misura negli autvelox a tecnologia radar. Un radar che misura la velocità con un angolo di 30° rispetto all'asse del traffico, un differenziale di soli 5°, porta ad un aumento della velocità rilevata del 4,5%, in pratica un errore di 4 km/h per un veicolo che viaggia a 90 km/h e circa 6 km/h per un veicolo che viaggia a 130 km/h. Ci si rende conto che osservare le prescrizioni del costruttore l'autovelox nel manuale di installazione è pregiudiziale per un regolare accertamento dell'infrazione. La conformità a questo vincolo è molto importante per la validità del calcolo compensativo dell'effetto Doppler-Fizeau.
Un autovelox installato rapidamente sul lato della strada senza prestare cura alle disposizioni del costruttore induce a un errore grave. Supponendo che l'angolo di vista imposto dal costruttore sia di 25°, se l'apparecchio è installato con un angolo più piccolo potrebbe dare l'impressione di non coprire la corsia o le corsie e ciò porta a settare un angolo maggiore, anch'esso causa di errori nella misura della velocità del veicolo poiché l'apparecchio è stato calibrato per quell'angolo.
Per tenere conto del potenziale errore di misurazione, l'autorità impone di ridurre la velocità reale applicando la regola del 5% valida per tutti gli autovelox installati in Italia a prescindere dalla tecnologia di costruzione.

La regola del 5% consiste nel decurtare la velocità misurata del veicolo di 5 Km\h se il veicolo viaggia fino a 100 Km\h oltre ai 100 si decurta la velocità del 5%.
Per gli autovelox radar fissi di nuova generazione, il cui angolo di misurazione è fisso e preciso a 1° l'errore è di +/- 3 km/h per velocità inferiori a 100 km/h e +/- 3% della velocità, per velocità di 100 km/h o più. Per i vecchi autovelox fissi e per gli autovelox applicati a bordo delle auto della polizia, p.e. applicati sul finestrino, i margini sono di 5 km/h, quindi del 5% oltre i 100 km / h. Per i radar a bordo di un veicolo in movimento, i margini possono essere maggiori, anche di 7 km\h, quindi del 7% o 10 km/h, quindi del 10%, a seconda della generazione dell'attrezzatura. Si considera che l'errore di 5° nell'angolo orizzontale (azimut) non è possibile su autovelox fissi la cui deviazione angolare è 1° massimo. Per cancellare l'imprecisione del 5% dei radar, è sufficiente uno spostamento di 5 ° rispetto all'angolo di 25 ° definito durante la calibrazione, questo errore è molto improbabile dato l'uso di un laser di posizionamento.
Un velocimetro radar misura la velocità istantanea dei veicoli con applicazione dell'effetto DopplerFizeau nel dominio delle microonde in SHF (Super High Frequencies) la maggior parte a 24 GHz.

Autovelox a piccola base. Come funziona l'Autovelox mobile

2) Il principio di funzionamento degli autovelox a piccola base è quello di cronometrare il tempo t impiegato dal veicolo per percorrere una piccola distanza s nota (base) nella quale si ipotizza il moto uniforme rettilineo del veicolo così da applicare la formula

v=s/t

Lo spazio s percorso altro non è che la base ove sono posti due sensori con funzione di interruttori i quali, attivano\disattivano un cronometro interno necessario per misurare il tempo di percorrenza della base s. La base può essere realizzata con la distanza tra due raggi paralleli o tubi o cavi paralleli o sensori paralleli. Supponiamo che l'autovelox funzioni a raggi laser paralleli, oltre ai due raggi canonici che servono per misurare il tempo di percorrenza della base, vi è un terzo raggio laser che serve per determinare la posizione del veicolo nei confronti del misuratore di velocità. Il veicolo intercetta il primo raggio laser che attiva un cronometro interno (start timer), dopo avere percorso la base il veicolo intercetta il secondo raggio che che disattiva il cronometro (stop timer). Solitamente la base s è compresa tra 40 a poco più di 100 cm ma può essere stabilita anche per qualche metro come negli autovelox a spire induttive o a cavi triboelettrici. Nota la lunghezza della base e l'intervallo di tempo così calcolato (t2-t1) si applica la formula e si ottiene la velocità.

Un sistema siffatto non è accettabile se non è dotato di un sistema di controllo del risultato in realtà, il sistema consente una doppia lettura che è dovuta ai sensori fotoelettrici che intercettano il raggio riflesso dal manto stradale e da un altro timer interno. Le due letture per essere accettabili non devono differire di un valore piccolo p.e. di 2 Km/h.

Un sistema di controllo è necessario quando, nei rari casi di sorpasso di un veicolo lento in corrispondenza della base (figura 5), si potrebbe verificare che il raggio start è intercettato prima dal veicolo lento che percorre la corsia vicina all'autovelox (v. figura in basso) e il raggio stop è invece intercettato dal veicolo più veloce che sorpassa. In questo caso il sistema sanziona ingiustamente il veicolo più lento.

Un altro modo per controllare la bontà del rilievo è l'uso di un ulteriore raggio laser di controllo posto in mezzeria. In Germania non sono accettati gli autovelox a piccola base con due raggi, ne serve un terzo posto in mezzeria per verificare la correttezza della misura. Il sistema calcola la velocità del primo pezzo di base e la confronta con la velocità del secondo pezzo di base, se le velocità sono compatibili, p.e. la loro differenza è minore di 2 Km/h, allora il rilevamento è accettato.

In origine un sistema a piccola base e a raggi di luce era composto da un elemento emettitore (barra Laser) e un dispositivo trasmettitore posto alla fine della corsia. L'applicazione e il settaggio di quest'ultimo componente esponeva a pericoli di investimento l'operatore, per evitare ciò sono comparsi gli autovelox optoelettronici (v. sotto).

Gli autovelox sono equipaggiati da un software di controllo che individua la lunghezza del veicolo. Quest'ultima serve anche a individuare la classe del veicolo per potere applicare lo specifico limite di velocità.

Cliccare per individuare la classe del vostro veicolo.

Motocicli;
Autovetture;
Autovetture con rimorchio;
Autocarri;
Autoarticolati;
Autobus;
Veicoli non classificati

Di seguito lo schema dei raggi.

L'accertamento di infrazione è regolare quando si fornisce oltre alla foto che riprende il posteriore del veicolo anche quella perpendicolare alla traiettoria percorsa dal veicolo.

I sensori usati per misurare il tempo di percorrenza della base sono:

a tubi in gomma posti trasversalmente sulla carreggiata e distanti s e sollecitati dalle ruote anteriori (figura 1);
a fotocellule con raggio infrarosso riflesso da un bersaglio catarifrangente;
con sensore di passaggio optoelettronico (figura 2);
a fotocellule con raggio infrarosso\laser senza bersaglio riflettente (figura 3 e 4);
con cavi triboelettrici;
optoelettronici

Approfondimento sugli autovelox a piccola base

Gli autovelox inventati dall’ingegnere Sodi, si basano sulla legge semplicissima della cinematica v=s/t contrariamente alla tecnologia di costruzione piuttosto sofisticata per soddisfare i requisiti imposti onde evitare di fornire dati errati. In questo tipo di autovelox i parametri per valutare la velocità v sono lo spazio s e il tempo di percorrenza t della piccola base, null'altro.
Dal primo autovelox a tubi pneumatici a quello a raggio laser i requisiti che l'apparecchiatura deve soddisfare sono sempre gli stessi:
- restituire la velocità esatta all’autoveicolo in esame anche quando un altro veicolo attraversa la base contemporaneamente;
- attribuire il limite massimo di velocità alla classe del veicolo che transita nella base dell’autovelox.

Questo problema è stato risolto con una doppia lettura dei tempi impiegati per attivare e disattivare timer per ogni raggio.
Diciamo subito che vi è un timer che misura il tempo di attivazione e disattivazione del primo raggio che il veicoloincontra e il secondo raggio. Questo stratagemma consente di ridurre gli errori dei punti di cui sopra e in casi dubbi l'osservazione è eliminata dal circuito della sanzione.

Facciamo un esempio
Caso di strada extraurbana secondaria
Limite massimo di velocità per veicoli fino a 3,5 t 90 Km/h
Autotreni 70 Kmh

Il sistema misura due intervalli d tempo e sono l'intervallo di interruzione dei raggi 1 e 2 con l’anteriore del veicolo ai tempi t1 e t2.
Il posteriore attiva di nuovo i raggi 1 e 2 ai tempi t3 e t4.

Si calcolano le due velocità v1 e v2 con le due letture degli intervalli di tempo (t2-t1) e (t4-t3), la misura della base è sempre nota.

1° caso
Supponendo che vi sono due veicoli in transito contemporaneamente sulla base si valuta la differenza tra le due velocità ottenute dalle due letture, la differenza percentuale tra le due velocità non deve superare un limite massimo che si ritiene accettabile p.e. 2%. In caso contrario l’osservazione viene annullata e non si attribuisce la velocità a nessuno dei due veicoli in transito.

2° caso
Per ciò che riguarda il limite massimo di velocità da attribuire alla classe del veicolo si procede calcolando la lunghezza L del veicolo.
Il veicolo disattiva il primo raggio al tempo t1 e lo riattiva al tempo t3 quindi, la lunghezza del veicolo tiene disattivato il primo raggio per il tempo (t3-t1).
La lunghezza del veicolo è data dal prodotto L=v x (t3-t1) da ciò si risale alla classe e quindi all’attribuzione della velocità corretta sulla quale valutare un eventuale eccesso di velocità.

Per chiudere questa sezione di approfondimento citiamo le caratteristiche del laser in termini di pericolosità.
Il laser è una radiazione non ionizzante, intensa e stabile in una direzione e può essere emesso nello spettro dell’ultravioletto, della luce bianca visibile o dell’infrarosso non visibile. Quello di cui si parla è il laser non visibile dell’infrarosso la cui onda ha una lunghezza compresa tra 700 nm e 1 mm. In generale il laser agisce sulla pelle e sugli occhi, gli autovelox così come le pistole laser usano laser di classe 1.
I laser di classe 1 sono sicuri e non è il caso di utilizzare misure protettive.
I laser di classe 2 sono quelli a luce visibile. Gli occhi sono protetti dalla naturale chiusura della palpebra, questi laser anno una potenza inferiore a 1mW.
I laser di classe 3A sono laser visibili o meno ma di intensità fino a 5 mW, essi sono pericolosi solo se si osserva il fascio continuamente.
I laser di classe 3B e 4a sono invece pericoli per gli occhi.

Funzionamento di autovelox a piccola base

Rilevamento della velocità con sistema optoelettronico

Come funzionano gli Autovelox optoelettronici

Gli autovelox a piccola base optoelettronici hanno il vantaggio, rispetto a quelli a raggi di luce, di potere essere settati senza che l'operatore si esponga al rischio di investimento per posizionare un componente in mezzo alla strada, possono essere utilizzati nelle curve e nelle gallerie. I modelli più sofisticati possono monitorare anche 3 corsie con foto anteriore, posteriore e di lato del veicolo.

Essi si basano sul principio dell’effetto fotoelettrico di materiali sensibili alla luce. In tempo di notte, in mancanza di luce, le fotocellule non funzionano e l’autovelox lo si usa con altri sensori, spesso usati sono i cavi coassiali triboelettrici.

Il calcolo della velocità si esegue con la nota formula della cinematica v=s/t In questo caso lo start e lo stop timer sono attivati non da raggi laser o infrarossi ma da fotocellule sensibili alla luminosità ambientale attorno ai sensori o da cavi coassiali.

La base è la distanza tra gli assi ottici nel primo caso o la distanza tra i due cavi nel secondo.

Gli autovelox sono composti da una unità di calcolo e le periferiche (barra dei sensori, macchina fotografica), una batteria ricaricabile alimenta il tutto.

Nelle configurazioni di autovelox mobili i cavi sono fissati con dei chiodi sul manto stradale mentre per autovelox fissi i cavi sono annegati nel supporto stradale in direzione perpendicolare all'asse della corsia.

Il settaggio dello strumento avviene impostando un valore di riferimento della luminosità ambientale e il limite di velocità massima. La telecamera entra in funziona allorquando viene superato il limite di velocità.

L'autovelox esegue una doppia misurazione per controllo e distanti qualche millesimo di secondo e confrontate tra loro.

Alcune caratteristiche tecniche sono:

campo di misura 3 – 400 Km/h;
risoluzione di misura 1 Km/h;
precisione 1%;
limite inferiore di illuminamento 20 lux.

Approfondimento autovelox a piccola base optoelettronici
Autovelox optoelettronici. Sono dispositivi a cellule fotoelettriche ma, a differenza dei dispositivi a raggi laser, non vi è emissione di raggi laser\infrarossi ma si basano su un materiale fotoconduttore, in pratica variano la loro impedenza elettrica al variare della luminosità dell’ambiente dove sono inseriti. Nel caso dei controlli della velocità, quando un veicolo transita di fianco l’autovelox vi è una variazione di luminosità che sono rilevate dal sensore. I sensori fotosensibili non funzionano di notte e in tempo di notte sono utilizzati con i sensori capacitivi sensibili alla variazione di un campo elettrico durante il passaggio del veicolo. Questi autovelox possono essere approvati\omologati per l'uso fisso, mobile su tripode o montato all'interno di una vettura.

Le caratteristiche di questo sistema di rilevamento della velocità a piccola base sono:
- possibilità di rilevare le velocità in entrambi i sensi di marcia;
- trasmissione remota di dati e immagini;
- possibilità di essere utilizzato in modalità fissa in un box a bordo strada;
- possibilità di usarli per monitorare il traffico p.e. sono dei contatori del numero di assi transitanti su una sezione stradale.
La base su cui viene misurato il tempo è fissa, variabile a seconda dei dispositivi, intorno a 500 mm la distanza tra gli assi dei dispositivi ottici sensibili alla luminosità ambientale mentre, 1000 mm per gli autovelox usati di notte i cui sensori sono cavi stesi sul manto stradale.
Gli autovelox sono posti con gli assi dei sensori (ottici e cavi elettrici) perpendicolarmente all'asse stradale. Il tempo è misurato da un orologio interno del microprocessore. Eseguita la misura della velocità il sistema fotografa il veicolo di passaggio se la velocità calcolata è superiore a quella impostata dall'organo di polizia delle operazioni.
Dal punto di vista operativo si procede montando il tripode del dispositivo di misura e dopo, a distanza da 2 - 6 m si monta il tripode che sostiene la macchina fotografica con messa a fuoco della targa intorno a 16 m dal dispositivo (v. figura sotto). In seguito l'operatore agisce settando sullo strumento una luminosità ambientale di riferimento, i sensore è così sensibile che anche variazioni di 1/1000, dalla luminosità di riferimento fa intervenire il trasduttore che attiva\disattiva il cronometro.
L'elevata sensibilità dei sensori consente di potere utilizzare il dispositivo da condizioni condizioni di luminosità elevata, giornata di pieno sole, a condizioni di luminosità di penombra ( tramonto).

Il rilevatore capacitivo altro non è che un doppio cavo coassiale inguainato con isolante di gomma dura stesi perpendicolarmente al senso di marcia dei veicoli e fissati meccanicamente al terreno da semplici chiodi a U in acciaio. Esso funziona come un condensatore la cui variazione della capacità provocata dal veicolo del veicolo produce una variazione del campo elettrico del condensatore e quindi una variazione di tensione rilevata da un trasduttore che fornisce al circuito elettronico un segnale in ingresso. Il circuito a questo punto attiva\disattiva il cronometro interno di percorrenza della piccola base.

Installazione di autovelox mobili

Gli autovelox mobili, a piccola base, possono essere installati in diversi modi: su un tripode o treppiede ai bordi della strada, applicati al finestrino o sul cofano di un auto dell'organo accertatore parcheggiata ai bordi della strada o portati a mano se si considerano le pistole laser (telelaser) degli autovelox.

Autovelox montato su treppiede a bordo strada

Autovelox applicato a finestrino a bordo auto di servizio

I raggi start e stop sono emessi da due diodi alloggiati all'interno della barra laser. Nella foto in basso, di una barra laser di autovelox 104/105, si notano i diodi di emissione raggi laser (1) e i 2 sensori ricevitori dei raggi laser riflessi (2). La barra laser è dotata di un ulteriore laser utile per fornire la distanza tra il veicolo e il misuratore di velocità.

Il laser è di classe I, funziona sia di giorno che di notte e la foto è realizzata con un illuninatore a luce visibile anabbagliante. Sulla pericolosità dei laser si veda l'approfondimento.

Telelaser, l'autovelox a raggio laser longitudinale

3) I sistemi a raggio laser possono calcolare la velocità in due modi, a) con all'effetto Doppler-Fizeau spiegato sopra o b) applicando la formula del moto uniforme rettilineo. Quest'ultimo caso considera il tempo di volo del treno d'impulsi nell'ipotesi che la velocità della luce sia costante nell'atmosfera. Noti lo spazio percorso e l'intervallo di tempo misurato si applica la nota formula del moto uniforme velocità=distanza percorsa /tempo impiegato per percorrerla.

v=s\t\2

Si divide per 2 perchè se s è la distanza tra l'autovelox e il veicolo il tempo di volo della luce di andata e ritorno all'apparecchio va diviso per 2. E' più facile costruire un misuratore di frequenze che un orologio preciso al miliardesimo di secondo per tale motivo si usa procedere secondo il principio dell'effetto Doppler-Fizeau che fornisce direttamente la velocità dalla misura della frequenza f dell'onda di ritorno nota la frequenza dell'onda emessa.

v veicolo = c (fe - f) / 2f

L’apparecchio più conosciuto che fa uso della tecnologia LASER è noto come Telelaser, che calcola la velocità non come il radar che emette onde continue ma onde ad impulsi. Il Telelaser è puntato manualmente dall'operatore su un veicolo, la pistola laser emette un treno di impulsi che colpiscono il veicolo e da questi riflesso sull’apparecchio.

Supponiamo che il treno di impulsi sia composto da 3 impulsi il Telelaser misura f1, f2 e f3 (frequenze dell'onda riflessa) che inseriti nella formula di cui sopra si ottiene v1, v2, v3. L'intera operazione dura meno di mezzo secondo, le tre velocità dovrebbero essere uguali e sul visore del Telelaser si legge la velocità.

In realtà, durante il tempo della misura, gli impulsi emessi sono in un numero elevato, il sistema effettua numerose misure la cui attendibilità è valutata con la formula dello scarto quadratico medio. Si fissa un valore di scarto e se una delle misure di frequenza fi supera il valore soglia fissato sul visore compare un messaggio d’errore o nessuna informazione.

Il vantaggio del sistema laser risiede nella maggiore precisione del fascio d’onde rispetto alle onde radar (accuratezza 1-2 km\h), la superficie di impatto è larga 45 cm a 150 m quindi la velocità rilevata si può ragionevolmente attribuire al veicolo puntato. Nel caso invece di un eventuale errore di puntamento dell’operatore p.e. puntamento su due veicoli, viene in soccorso il set di misure le quali, non possono superare uno scarto fissato rispetto alla media delle misure. Alla fine della misura si ha una ragionevole certezza che la sanzione deve essere attribuita al veicolo fotografato.

Pistola LASER utilizzabile dall'interno di veicolo

Autovelox ad elaborazione digitale delle immagini

4) I sistemi ad l’elaborazione digitale delle immagini si basano sulla conta di fotogrammi da una ripresa video. Si contano il numero dei fotogrammi intercorsi per percorrere uno spazio s A-B dalla scena A alla scena B e poiché in una telecamera i fotogrammi sono costanti nel tempo si calcola il tempo che il veicolo impiega per passare dal punto A al punto B quindi, si applica la nota formula v=s/t.

Uno dei parametri tipici delle telecamere è l'fps (frame per second), il numero di fotogrammi per secondo. Il cervello umano vede un movimento fluido, senza scatti, quando la telecamera fornisce 20 fotogrammi al secondo, le telecamere più comunemente usate sono da 25 fps, in pratica un fotogramma ogni 0,04 secondi.

Per comprendere come funziona questa tecnologia supponiamo di calcolare la velocità di un veicolo in una strada urbana con limite massimo di velocità di 50 Km\h ove la distanza di monitoraggio è compresa tra due punti di distanza noti sulla carreggiata e distanti 20 m.

La ripresa è eseguita con videocamera con lente a focale costante. Se il contatore di fotogrammi conta 2 fotogrammi, escluso il primo nel punto A, e fino al fotogramma in B o nei pressi si deduce che sono 2 gli intervalli per percorrere una distanza di 20 m quindi:

tempo di percorrenza = 0,04x2= 0,08

velocità del veicolo in m/s = 20/0,08 =250

velocità del veicolo in Km/h 250/3.6 = 69,4

velocità di confronto 69,4 - 5 Km/h = 64,4 km/h

La velocità del veicolo si riduce di 5 Km\h.

Se il limite di velocità è di 50 Km\h il trasgressore ha superato di 14,4 Km\h il limite di velocità del tratto di strada e sarà multato ai sensi dell’art. 142 comma 8 con decurtazione di 3 punti di dalla patente.

Approfondimento sul trattamento automatico delle immagini
La visione a video di una scena di traffico in un tratto stradale fornisce informazioni a un operatore di polizia stradale sul comportamento dell’utenza, informazioni che sono a supporto dell’accertamento di infrazione ebbene, con il trattamento digitale di immagini video si vuole supportare in automatico il sistema di controllo e monitoraggio della velocità durante il processo di accertamento dell’infrazione.
Il trattamento delle immagini in modo automatizzato è usato durante sia della misura della velocità media sia durante la misura della velocità istantanea.
Per raggiungere tale scopo si fa uso di algoritmi che eseguono, con un certo tipo di algoritmi una analisi spaziale e con altri tipi di algoritmi un’analisi temporale.

Supponendo di volere valutare le infrazioni in un tratto di strada con il metodo del trattamento delle immagini consideriamo il caso più semplice, quello di una autostrada che ha le seguenti caratteristiche:
- assenza di immissioni laterali;
- flusso di traffico unidirezionale;
- assenza di congestione
In questo caso si possono utilizzare i sistemi tripwire o tripline in un sistema TUTOR di un tratto di autostrada. Il software deve accoppiare a una immagine in ingresso di un veicolo V in esame una e una sola immagine di V nel varco di uscita. L’algoritmo tripwire procede con un confronto a coppie di immagini (V ing., A usc) (V ing, B usc) (V ing, Cusc) …. (Ving, N usc).
L’algoritmo procede elaborando singole parti delle immagini fino a ad accoppiare (V ing. V usc). Il confronto avviene con i pixel su regioni dell’immagine in genere è quella centrale visto che la videocamera è posta con l’asse coincidente con l’asse della corsia.
Se si volesse utilizzare il metodo di trattamento automatico delle immagini per valutar la velocità istantanea o puntuale senza l’ausilio di sensori si possono utilizzare gli algoritmi di tracking che in seguono il veicolo e confrontando i diversi fotogrammi sono in grado di costruirne la traiettoria. La traiettoria viene costruita con il metodo dei blocchi accoppiati (Block Matching BMA) dove per blocco si intende un insieme 6x6 o 8x8 di pixel, ciascun blocco è dotato di un vettore spostamento, l’insieme dei vettori di spostamento fornisce la traiettoria. Applicando dei vincoli all’immagine possono essere rilevati comportamenti del tipo, auto ferma, ingorghi, auto svoltante e se si associa il tempo di percorrenza di una distanza nota allora si può valutare anche la velocità.

Cronotachigrafo (art. 179 CdS)

5) Il cronotachigrafo è un dispositivo che serve per registrare i periodi di guida e riposo del conducente e le velocità di guida dei veicoli, immatricolati in uno stato membro dell’Unione, e adibiti al trasporto su strada di viaggiatori o di merci.

Questo strumento lo si trova assieme agli autovelox e ai Tutor citati nell'art. 142 c.6 del CdS che recita "le risultanze di apparecchiature debitamente omologate, nonché le registrazioni del cronotachigrafo ed i documenti relativi ai percorsi stradali". Il cronotachigrafo, a differenza dei classici autovelox è montato a bordo dei veicoli per trasporto di cose e persone p.e.: veicoli commerciali ed industriali di peso complessivo superiore a 35 quintali, veicoli per il trasporto di persone per un numero superiore a 9.

Non è prevista l'installazione del cronotachigrafo sui mezzi per il trasporto pubblico di linea di peso complessivo superiori a 35 quintali che percorrono meno di 50 Km. Il cronotachigrafo analogico era caratterizzato dai dischi di registrazione che, una volta usati dovevano essere conservati per legge e per un certo tempo. Con l'avvento dell'elettronica, i veicoli prodotti a partire dal 2006 sono stati installati i cronotachigrafi digitale che registra i dati del viaggio nella memoria interna del dispositivo.

Il cronotachigrafo oltre a rilevare la velocità misura i tempi di guida del conducente e la distanza percorse.

I dati dei tempi di guida sono relativi a garantire che il conducente di un veicolo pesante lavori in sicurezza, di modo che sia garantito anche il riposo e di conseguenza si migliora la sicurezza sulla strada.

TUTOR o SAFETY TUTOR

Base legale del Tutor. Con il DL 121/02 è stato autorizzato il controllo e l’accertamento della velocità media per tutti i veicoli su tratti di strade extraurbane di scorrimento e sulle autostrade. Il primo sistema è stato approvato\omologato dal MIT con prot. 3999 nel 2004 e installato nel 2005.

Definizione. Il SICVe-TUTOR, Sistema Informativo per il Controllo della Velocità, è un sistema composto da dispositivi integrati tra loro per il controllo e il monitoraggio della velocità media di tratti stradali e per accertare le violazioni commesse.

Il SICVe-TUTOR è conosciuto comunemente come Tutor o Safety Tutor nome attribuito al progetto congiunto tra il Servizio di Polizia Stradale e la Società Autostrade per l’Italia (ASPI).

Il dispositivo è migliorato nel tempo, nel 2016 con prot. 1673 è stata approvato\omologato la sostituzione del software di riconoscimento dei caratteri alfanumerici e delle targhe così che il sistema fu commercializzato con la sigla SICVe-PM. PM sta per PlateMatching la nuova tecnologia di riconoscimento dei veicoli. Altra versione commerciale del dispositivo è il SICVe Vergilius.

Da quando il Tutor è stato installato (2005) ad oggi i tratti di strada monitorati per la velocità media sono oltre 1000 km.

Come funziona il Tutor. Il Tutor può funzionare in modalità:

velocità istantanea accertata nel portale di passaggio ove sono applicate le fotocamere oppure
per la velocità media.

I dispositivi integrati della definizione sono:

l'unità di rilevamento o stazioni periferiche (le fotocamere);
il centro di raccolta ed elaborazione dati (il server centrale);
il sistema di accertamento dell'organo accertatore.

Le stazioni periferiche altro non sono che le fotocamere applicate su sovrastrutture della carreggiata in grado di misurare con precisione il tempo di entrata e uscita per il tramite di foto ad ogni passaggio dal varco. Le fotocamere non sono sempre accese, sono attivate dalle spire induttive annegate nell'asfalto. Il software originario era un OCR che riconosceva la targa e i caratteri alfanumerici riportati in essa mentre la nuova tecnologia software tipo PlateMatching non accoppia targhe ma veicoli, in altri termini, il sistema riconosce non più le targhe ma i veicoli con un indice di affidabilità del 99%. Una parte del software è installato sulle telecamere (accoppiamento immagini) o su strutture esterne in periferia e un'altra parte è installato nel server centrale (accoppiamento transiti). Si accoppiano foto, indipendentemente dalla corsia di entrata e uscita, il software verifica il superamento della velocità media, se non è stata commessa infrazione il software cancella automaticamente ogni traccia del passaggio del veicolo dal sistema. Sono inviati al server centrale solo quelli delle infrazioni, gli altri sono cancellati dal sistema.

Se è stata commessa la violazione il server centrale interroga automaticamente la banca dati della Motorizzazione rilevando i dati del proprietario e la classe del veicolo. La classe è un dato fondamentale per applicare il limite di velocità al veicolo.

Tutte le trasmissioni avvengono su canali criptati.

Il SICVe TUTOR è dotato di un sistema di autodiagnosi che in caso di anomalia blocca tutto il sistema esteso nella rete stradale nazionale.

Le multe del Safety Tutor. La gestione delle infrazioni in Italia è data alla Polizia Stradale con centro elaborazione a Roma nella sede del CNAI (Centro Nazionale Accertamento infrazioni). I dati delle infrazioni sono trasmessi al server centrale che dopo la stampa del verbale sono confezionati i plichi e prelevati dall'organo che si occupa della notifica fatto ciò, il sistema trasferisce i dati all'organo che si occuperà della gestione di tutto l'iter amministrativo.

Regole di installazione. Ai sensi della direttiva del Ministero dell’Interno del 21.7.2017 si conviene che, nel tratto interessato vi sia un unico limite di velocità inoltre, sono stabilite le lunghezze minime dei tratti da monitorare. Il principio basilare è quello di monitorare tratte lunghe con limite inferiore di 500 m quando il limite di velocità è di 60 Km\h e tratte almeno di 1000 m quando la velocità è di 110 Km\h.

Valgono le stesse regole della segnalazione degli autovelox e l’applicazione del 5% sulla velocità rilevata.

Nel caso della presenza di un cantiere, con limiti di velocità inferiori e temporanei, l’organo accertatore può rilevare le velocità medie ma deve considerare il limite di velocità massimo della tratta.

Tra gli altri sistemi di monitoraggio e controllo della velocità media si cita il CELERITAS della Engine srl approvato dal MIT con prot. n. 1279/2009 e come il sistema precedente utilizza la metodologia di accoppiare le foto previo scansione dei veicoli.

La caratteristica più apprezzata è la sua flessibilità, facilità di montaggio, individuazione della classe senza l'interrogazione al database della Motorizzazione. Il sistema è flessibile:

la geometria del sistema non impone i classici portali, esso può essere impiantato anche su pali a bordo della carreggiata;
non necessita di annegare spire induttive nel manto stradale;
fa uso di un sensore per la scansione della geometria del veicolo.

Caratteristica molto apprezzata è l'efficacia nella lettura di targhe straniere anche contraffatte o deteriorate inoltre, ha una affidabilità di oltre il 99% nel rilevare le infrazioni.

Il CELERITAS può operare anche in modo velocità istantanea e con la presenza di un agente di Polizia. Un sofisticato sensore scansiona la geometria del veicolo in transito (lunghezza\larghezza) e ne attribuisce la classe.

Le parti componenti il sistema sono gli stessi di quelli del SICVe, stazioni periferiche, server centrale e server dell'organo accertatore, la trasmissioni tra le solite tre parti avvengono in modo cifrato e solo dati relative alle sanzioni accertate dai componenti periferici.

Caratteristiche dei componenti: il dispositivo di misura usa la tecnologia LASER, le videocamere sono a 60 fps rispetto alle tradizioni a 25 fps, l'infrastruttura di trasmissione può essere di qualunque tipo, via cavo UTP o fibra, wireless, o appartenente a una rete IP. Le telecamere sono attivate non da spire induttive ma da sonde magnetiche installate con carotaggio.

Telecamere su pali a bordo strada per il controllo di 2 corsie

Schema di installazione con palo a bordo strada

La foto dell'autovelox

E' noto che la foto nel verbale per eccesso di velocità è spesso uno dei motivi del ricorso. Nel caso degli autovelox a bordo strada la produzione di foto di qualità è una questione di non poco conto poiché sbagliando la "distanza di scatto" si possono vanificare intere sessioni di rilievo a causa per:

cattiva messa a fuoco;
effetto immagine mossa;
più veicoli ritratti nello stesso fotogramma.

Per distanza di scatto si intende la distanza tra la macchina fotografica e la targa del veicolo in infrazione. Non sempre la macchina fotografica è applicato allo stesso treppiede. Una volta le case costruttrici fornivano indicazioni tabellari su come realizzare una buona configurazione d'impianto, tutto era in capo all'operatore che effettuavo il servizio. Oggi la distanza di scatto è gestita automaticamente da un software che consente di eseguire foto diversamente orientate, senza anomalie e ottimizzando il rendimento. Il sotware va settato all'inizio della sessione introducendo alcuni parametri per esempio:

numero di corsie;
limite di velocità della strada;
distanza tra lo strumento e il bordo strada.

Un cattivo rendimento si verifica quando più veicoli sono ripresi nella stessa foto, p.e. nelle strade ad alta frequentazione una distanza di 40 m è sconsigliata poiché il fotogramma rileverà quasi sicuramente più veicoli. Una foto con più veicoli è un elemento di ricorso sul quale l'organo accertatore probabilmente avrà difficoltà a convincere il giudice quale sia il veicolo in infrazione.

Una nota casa costruttrice di autovelox utilizza un dispositivo meccanico che orienta la telecamera istantaneamente.

Nella fase di settaggio dello strumento si introducono i parametri geometrici di cui all'elenco sopra, la CPU calcola la velocità del veicolo, se questa è maggiore del limite massimo consentito per la classe del veicolo, sulla specifica strada allora la CPU invia il comando di eseguire un fotogramma al veicolo in infrazione.

La CPU invia l'istante dello scatto alla macchina fotografica e i dati di orientamento all'organo meccanico che, orienta la telecamera verso la corsia impegnata dal veicolo per riprendere l'immagine nell'istante in cui la targa posteriore si pone sulla distanza di scatto calcolata.