Sistema di controllo e funzionamento a richiesta

Le reti di PRT hanno un funzionamento on-demand in cui il passeggero arrivato alla stazione richiede un veicolo per soddisfare la propria esigenza di trasporto. Questo sistema permette così di limitare gli spostamenti dei veicoli vuoti, i quali vengono inviati alle stazioni che ne necessitano, e di contenere i costi di gestione oltre a rendere possibile il funzionamento continuativo ed efficiente di tutto il sistema che si attiva solo per soddisfare le domande dell’utenza e non prevede corse a vuoto senza una precisa motivazione. Inoltre, in questo modo il passeggero non solo richiama un veicolo alla propria stazione di partenza, ma impone anche la destinazione che sarà raggiunta senza fermate intermedie con conseguente risparmio di tempo.

Il sistema che permette di realizzare questo servizio è molto complesso e articolato e se ne vuole qui chiarire il funzionamento in termini generali.

Esso è costituito da diversi dispositivi tra loro interfacciati che consentono a livello globale un continuo controllo dello stato del sistema: è sempre nota la posizione di tutti i veicoli, la loro prossima destinazione e le richieste dei passeggeri alle varie stazioni.

Il sistema operativo di una rete di PRT è costituito da tre principali tipologie di dispositivi: il Central Control System (CCS), il Wayside Communication System (WCS) composto dai dispositivi di bordo dei veicoli e lo Station Control System (SCS), a sua volta composto dal Passenger Information and Display System (PIDS) e dallo Zone Controller (Hwang, et al. 2013).

Figura 34 Schema dei dispositivi di controllo (Hwang, et al. 2013)

Il CCS è il computer centrale che gestisce tutta la rete, calcola ed elabora l’assegnazione dei veicoli e comunica il percorso opportuno ed ottimale in ogni situazione, invia i comandi di movimento e riceve le richieste di veicoli vuoti alle stazioni. Esso è connesso ai dispositivi di controllo delle stazioni SCS e agli stessi veicoli.

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Alle stazioni principali è presente uno Zone Controller, un dispositivo adibito al controllo di un gruppo di stazioni vicine tra loro, mentre ad ogni fermata, a servizio dei passeggeri, è collocato un sistema PIDS. Si tratta di interfacce elettroniche attraverso le quali il viaggiatore può richiedere un veicolo e ricevere le informazioni e disposizioni per poter accedere al servizio.

È proprio l’arrivo di un passeggero ad una stazione a mettere in moto il sistema.

Rifacendoci a quanto descritto da Hwang & al. (2013) riguardo ad una rete test realizzata in Corea, ripercorriamo i passaggi che permettono all’utente di utilizzare il sistema nella modalità "a richiesta".

Figura 35 Fasi successive dall’arrivo di un passeggero in stazione (Hwang, et al. 2013)

Come mostrato in figura, all’arrivo in stazione il passeggero tramite il PIDS avvia un flusso di dati che porterà un veicolo vuoto alla stazione in questione. Qui l’utente potrà salire a bordo ed impostare la destinazione desiderata, avviando così un nuovo flusso di informazioni che il veicolo riceverà infine con l’indicazione del percorso da seguire e il comando di partenza. Potrà allora essere raggiunta la destinazione selezionata.

Scendendo nel dettaglio dei flussi informativi si può dire che inizialmente dal PIDS di una stazione viene inviata al CCS la richiesta di un veicolo vuoto. È il CCS che, nota la disposizione e la condizione dei veicoli in rete, ricerca il veicolo vuoto disponibile nel punto più vicino alla stazione dalla quale è stata fatta la richiesta. Il controllo centrale elabora anche il percorso ottimale per il veicolo in questione, che lo porterà nel minor tempo possibile alla destinazione dove è atteso.

L’arrivo alla stazione è rilevato dallo SCS che fa aprire le porte per permettere al passeggero di salire a bordo. Una volta sul veicolo il viaggiatore, o il piccolo gruppo di viaggiatori, imposta su un pannello la destinazione desiderata.

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Ancora una volta la richiesta perviene al controllo centrale che elabora il percorso necessario per portare a destinazione il veicolo in tempi brevi, invia al computer di bordo l’informazione necessaria attraverso lo SCS e comanda la partenza. La destinazione viene infine raggiunta senza fermate intermedie.

Lo schema seguente mostra nel dettaglio le successive fasi che portano dall’arrivo di un passeggero alla stazione alla sua partenza verso la destinazione prescelta evidenziando i flussi di informazioni tra sistema di controllo centrale, dispositivi di bordo e sistema di controllo in stazione, che regolano ogni aspetto dello spostamento, dall’apertura e chiusura delle porte alla determinazione dei percorsi da seguire.

Figura 36 (Hwang, et al. 2013)

Anderson, in Control of PRT Systems (2010), osserva che in ogni caso è sempre preferibile strutturare il sistema in modo che un eventuale guasto al controllo centrale non implichi necessariamente un blocco generale, ma causi solo un funzionamento meno efficiente.

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A conclusione di questo paragrafo si osserva che quanto esposto con riferimento al lavoro di Hwang & al. (2013) è relativo ad un sistema che non opera in modo preventivo, ma solo in modo reattivo (vedi cap. 6).

Tuttavia sappiamo che con la modalità preventiva è possibile ridurre i tempi di attesa, se viene realizzata sulla base di dati di domanda affidabili. Di conseguenza non sempre l’invio di un veicolo vuoto è la diretta conseguenza della richiesta di un passeggero alla stazione, ma può avvenire in previsione di questa eventualità. Il funzionamento generale rimane lo stesso così come il tipo di interconnessione tra i diversi sistemi di controllo, ma alla richiesta dell’utente si sommano le previsioni di domanda fatte dallo stesso CCS che determinano il movimento preventivo dei veicoli vuoti.

Inoltre non si è fatto cenno alle strategie di routing che il CCS implementa per indicare ad ogni veicolo quale percorso intraprendere per raggiungere la propria destinazione; per questo aspetto si rimanda al capitolo 6.

Ciò che appare fondamentale evidenziare è come il funzionamento dell’intera rete sia regolato in modo completamente automatizzato e come il controllo centrale disponga sempre di un quadro completo della condizione del sistema e possa così governarlo nel modo più efficiente possibile in funzione delle strategie che vengono utilizzate per il movimento dei veicoli, siano essi vuoti o meno.

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