Road-SIT PMS Aeroporti

Tecnologie di rilievo, software GIS e consulenza, con attenzione all'evoluzione normativa -> Scarica la brochure

La linea di prodotti di Siteco per il settore aeroportuale deriva dalle tecnologia di rilievo e di sviluppo software maturate in ambito stradale nel corso di oltre 10 anni di esperienza e 40.000 km di rilievi.

Il Mobile Mapping System Road-Scanner è stato appositamente integrato con nuove attrezzature finalizzate al recepimento delle esigenze e delle normative aeroportuali, mentre il software di Road-SIT PMS è stato interamente riorganizzato per permettere un efficace monitoraggio dello stato manutentivo.

Il fattore innovativo più interessante della soluzione è costituito dalla integrazione nel sistema ESRI ArcGIS, che permette un controllo completo di tutti i risultati delle indagini e delle attività manutentive nel loro contesto cartografico. Grazie a ciò è possibile avere una visione sintetica dell’infrastruttura nel suo complesso e ottenere una consultazione immediata dello stato manutentivo e degli interventi programmati e svolti.  Le funzioni di programmazione degli interventi manutentivi consentono inoltre una efficace ottimizzazione dei costi di gestione e del ciclo di vita delle pavimentazioni.

La soluzione proposta da Siteco comprende:

• la sofisticata tecnologia di Mobile Mapping System Road-Scanner, che può effettuare rilievi anche in orario notturno al fine di non interferire con il traffico aereo
• il software Road-SIT PMS, pienamente integrato nel potente sistema cartografico ESRI ArcGIS, che integra funzionalità di monitoraggio e di supporto alle decisioni, in relazione allo studio di Programmi Manutentivi correlati ad Indicatori di Stato.
• rilievi di portanza e le analisi strutturali e progettuali forniti dal nostro partner STS-Mobile e dal suo titolare ing. Stefano Tattolo, che ha un’esperienza consolidata nel settore .

MODULI DEL SISTEMA

Le funzionalità di Road-SIT PMS possono essere classificate nel seguente modo:

Distress Analysis: E’ il modulo di consultazione dei dati rilevati con Road-Scanner: immagini ad alta risoluzione, scansioni laser, radargrammi ottenuti con il Ground Penetrating Radar, dati di regolarità longitudinale ottenuti dal profilometro. Permette di censire tutti i difetti funzionali della pavimentazione, registrati nel database relazionale del sistema, e di svolgere le attività di monitoraggio, anche con l’aiuto di attrezzature di tipo “mobile” (palmari, tablet, ecc.). Provvede al calcolo del Pavement Condition Index in conformità alle specifiche ASTM D 5340, e di aggiornarne i valori in base alle attività manutentive svolte e ai risultati delle ispezioni.

Data Management System: Road-SIT PMS è predisposto per accogliere tutti i dati rilevati dai differenti sensori posizionati sul laboratorio mobile e altre tipologie di dati provenienti da prove effettuate sulle pavimentazioni aeroportuali (ad esempio i dati di aderenza o quelli relativi alla portanza). In relazione ai dati disponibili, il sistema calcola specifici indici di stato per le differenti sezioni omogenee aeroportuali. Le sezioni sono suddivise in aree di superficie costante. Le visualizzazioni di tipo GIS permettono un controllo immediato dei differenti parametri.

Decision Management System: Il sistema recepisce le tecnologie manutentive in uso presso le differenti realtà aeroportuali consentendo la creazione di Programmi Manutentivi personalizzati. Ad ogni attività sono associabili le sue conseguenze in termini di risoluzione di difetti superficiali e strutturali nonché di relativi costi. Mediante simulazione di differenti strategie manutentive, si perviene alla scelta ottimale. Il sistema procede consentendo la gestione operativa delle attività e il ricalcolo dei vari indici a seguito di quanto realizzato.

METODOLOGIA

Il PMS richiede l’organizzazione di specifici strati informativi del sistema GIS, destinati a rappresentare tutti i dati del PMS: tracciati dei rilievi veicolari, punti di presa e aree di influenza delle indagini di portanza, aree di influenza del PCI i corrispondenti dati di rilievo, e le relative elaborazioni. Il sistema GIS viene utilizzato anche per la definizione delle aree nelle quali viene suddivisa l’infrastruttura aeroportuale, secondo una precisa organizzazione gerarchica.

Suddivisione e organizzazione gerarchica dell’infrastruttura
Per una gestione razionale delle pavimentazioni tutta la superficie pavimentata viene uddivisa in diverse aree, secondo un criterio gerarchico a diversi livelli, noto anche come Pavement Grid Map. Il primo livello è costituito dalle zone operative (Branch), e corrisponde alla funzione alla quale le diverse superfici sono adibite: Runway, Taxiway, Raccordi, Parcheggi, viabilità di servizio, ecc.). Esse a loro volta vengono suddivise in Sezioni Omogenee, aventi caratteristiche costruttive similari in termini di:

• epoca di costruzione,
• spessori della pavimentazione e relativo stato di portanza,
• traffico (o livello di sollecitazione in generale.

Questa suddivisione è funzionale alla definizione di curve di degrado differenziato per le diverse sezioni, e alla conseguente impostazione delle attività manutentive più appropriate. 

Ogni Sezione viene ulteriormente mosaicata in un numero adeguato di aree elementari di superficie costante (300-400 mq), per ognuna delle quali verranno campionati gli indici di degrado rispetto a diversi aspetti di tipo strutturale o funzionale. Le aree elementari possono essere tematizzate in base ai diversi indici ad esse associati (PCI, regolarità, portanza, aderenza, ecc.).

Rilievi Road-Scanner
Su un apposito layer vengono riportati i percorsi effettuati dal veicolo ad alto rendimento Road-Scanner, per facilitare la consultazione dei dati rilevati. I percorsi permettono di identificare sulla cartografia il tracciato corrispondente ai filmati in corso di consultazione, e viceversa anche di selezionare il filmato più appropriato per esaminare l’area che si intende verificare. La superficie aeroportuale viene percorsa dal veicolo Road-Scanner secondo itinerari paralleli a distanza di 4-5 metri. Per le piste di decollo e di rullaggio la direzione di rilievo viene controllata con un apposito software di guida che assiste il pilota per mantenere una direzione costante.

Rilievo dello stato di ammaloramento superficiale
I difetti vengono classificati secondo il catalogo previsto dalle specifiche ASTM D6433/2003, con l’aiuto di appositi menu che aiutano l’operatore a valutarne il livello di severità. Una delle componenti più interessanti della metodologia proposta consiste nella rilevazione visiva dei difetti, assistita dalla consultazione dei dati profilometrici e laser-scanner. 

L’ambiente di consultazione dei filmati, integrato nel sistema GIS ArcVIEW, permette una navigazione ottimale in tutti i dati di rilievo e anche nella banca dati dei difetti, oggetto del censimento. In tutte le fasi l’operatore può verificare le attività svolte nel sistema cartografico.

Tutti i difetti superficiali rilevati vengono rappresentati su un apposito layer, nel quale sono riportate le relative geometrie (ad esempio: punti per buche, polilyne per fessurazioni , poligoni per ragnatele, depressioni, ormaiamenti. Sulla base dei difetti che ricadono in tutto o in parte sulle aree PCI vengono calcolati i corrispondenti indici, e immediatamente tematizzati in funzione delle soglie previste dalle specifiche ASTM. Il software permette di consultare i difetti superficiali presenti in una singole area PCI.

Consultazione dello stato manutentivo
Tutti i risultati delle indagini sono tematizzati in ArcGIS e possono essere immediatamente visualizzati sulla mappa, o consultati numericamente. E’ possibile in questo modo attivare la rappresentazione dei valori caratteristici di portanza (PCN/ACN, moduli elastici, spessori degli strati), degli indici PCI, delle regolarità longitudinali, ecc... Grazie a tali rappresentazioni la progettazione degli interventi può essere svolta in modo rapido ed efficace.

Gestione del catalogo degli interventi

Il software consente di definire diversi Cataloghi d’Interventi Manutentivi. Le banche dati disponibili, derivate da ricerche o letteratura sul tema, possono essere integrate con i Capitolati specifici del gestore. Ogni catalogo consente di organizzare gli interventi in tipologie, ad esempio interventi di tipo strutturale o funzionale, di ripristino o localizzati. Questa organizzazione ha il duplice obiettivo di migliorare l’organizzazione degli interventi stessi e nel contempo di fornire al sistema una modalità di calcolo dei costi di ogni intervento. Per ogni intervento si definisce il relativo costo unitario e si specifica l’elenco dei difetti che l’intervento risolve nonché l’eventuale difetto residuo a seguito della lavorazione. Organizzazione dei piani di manutenzione, programmazione pluriennale e fasi attuative. Gli interventi sono raggruppabili in Piani di Manutenzione al fine di consentire lo studio di differenti strategie manutentive. Il Piano ottimale potrà essere definito come il Piano Esecutivo (o Programma Pluriennale). Ad ogni singolo intervento vengono associate le date d’inizio e fine attività e le fasi di Processo personalizzabili (in attesa di approvazione, in esecuzione, eseguito, ecc.). Sono anche disponibili diagrammi di pianificazione viste di tipo Gantt , al fine di tenere sotto controllo le tempistiche, anche su base pluriennale.

Assegnazione degli interventi alle superfici pavimentate
Con l’obiettivo di studiare i costi e il prolungamento del ciclo di vita delle superfici pavimentare dell’aeroporto, si procede con l’assegnazione dell’intervento ad aree e/o sezioni omogenee. Tale assegnazione può avvenire agendo direttamente nell’area GIS del software ed eseguendo così una selezione di tipo grafico, oppure filtrando aree e sezioni mediante opportune richieste sul database che identificano i criteri di priorità (ad esempio impostando condizioni sugli indici).  La formulazione di un Piano di Manutenzione verrà svolta attraverso la selezione degli interventi manutentivi dal catalogo. Un intervento potrà appartenere a differenti piani. Il gestore del PMS potrà così definire diversi piani di manutenzione, e compararli in termini di costi, distribuzione nel tempo e benefici attesi in termini di prolungamento della vita utile dell’infrastruttura. La scelta dei criteri di priorità nella definizione degli interventi può seguire diversi percorsi logici. Tipicamente si utilizza un criterio di priorità basato sul costo e sull’importanza degli interventi, identificando nell’ordine gli interventi di tipo strutturale, funzionale e localizzato. Il Piano di manutenzione viene articolato compatibilmente con il piano degli investimenti aziendali nel breve-medio termine. A prescindere dalla pianificazione di breve o medio termine, il sistema consente l’inserimento degli interventi urgenti, in seguito alle segnalazioni emerse dalle ispezioni periodiche per tenere traccia dello stato manutentivo reale dell’infrastruttura. Tutti gli interventi potranno essere associati ad intere sezioni omogenee, o a parti di esse. Per ogni intervento viene calcolato automaticamente il costo o in base all’estensione della superficie dell’intera area, o a quella dei difetti ai quali esso è applicato. Nel calcolo possono essere computati anche eventuali costi extra come ad esempio l’importo per il rifacimento della segnaletica o la rimozione, e successivo riposizionamento, dei fuochi.

Strumenti di supporto alle decisioni
Nella fase di studio il progettista sceglie, per insiemi di Aree o Sezioni omogenee, la tipologia di difetti di prioritario interesse. Il sistema fornisce l’elenco degli interventi risolutivi con la loro rispettiva efficacia espressa in termini di decremento del Pavement Condition Index (calcolato sulla media dei PCI attuali e futuri relativi alle aree interessate dall’intervento), numero di difetti risolti, numero di tipologie di difetto trattate. Simulando differenti strategie manutentive cioè applicando differenti interventi non si ottengono solamente i differenti costi globali ma anche una indicazione sulla tempistica ottimale per eseguire lo specifico intervento. A tale scopo il sistema accede alla curva di decadimento precedentemente definita per ogni sezione omogenea: il sistema infatti calcola il valore del PCI alla data presunta dell’intervento in modo da evitare l’insorgere di criticità. La fase di simulazione prevede anche il calcolo del nuovo valore del PCI, ottenuto a seguito dell’intervento.

Curve di decadimento
d ogni Sezione omogenea si può assegnare una specifica curva di decadimento. La curva è gestita attraverso apposite funzioni che permettono di definirne il diagramma temporale. Il sistema provvede ad applicare le curve alle aree elementari, e per sintesi di esse, alle sezioni omogenee. Vengono applicati fattori correttivi che simulano i benefici derivanti dagli interventi effettuati, tenendo conto dei difetti residui. Il sistema permette di confrontare le curve di decadimento teoriche con quelle derivanti dalle osservazioni e dagli aggiornamenti svolti durante il monitoraggio. Dall’osservazione degli scostamenti nel tempo tra le curve di decadimento teoriche e quelle reali si potranno calibrare le specifiche curve delle diverse Sezioni Omogenee, e ove necessario anche rimodellare le sezioni stesse per tenere conto di evoluzioni differenziate.