Parla Franz Graf, inventore del sistema di rilevamento rumori in galleria AKUT che abbina microfoni e intelligenza artificiale. La tecnologia austriaca è ora anche in Italia
di FABRIZIO APOSTOLO
Sulle pagine di VISIONJ abbiamo già raccontato scorso numero speciale abbiamo raccontato l’approdo in Italia, grazie a Triveneto Servizi, di una tecnologia austriaca basata sull’IA che, “microfonando” le gallerie stradali, consente di captare e analizzare rumori anomali attivando in tempo zero le procedure di gestione di eventuali emergenze. Dati i risultati ottenuti in Austria e non solo, in termini di miglioramento della sicurezza, siamo andati “alla fonte” di questa storia tecnica, intervistando l’inventore di AKUT®, l’ingegner Franz Graf, capo dipartimento Intelligent Acoustic Solutions di JOANNEUM RESEARCH.
Ingegner Graf, per prima cosa le chiediamo di illustrarci il suo percorso formativo e professionale?
Mi sono laureato in ingegneria elettronica nel 1999 presso il TU, la University of Technology di Graz. Quindi, ho scritto una tesi di dottorato sul rilevamento automatico del rumore per mezzo dell’intelligenza artificiale, arrivando alla dissertazione nel 2002. Da allora, ho proseguito la ricerca sul medesimo tema e dopo oltre 20 anni non ho smesso di farlo. Sono sempre stato affascinato dall’idea che i suoni, per esempio di una città, potessero essere distinguibili grazie all’IA e dunque utili alla gestione degli asset. Un quarto di secolo fa, su questa correlazione in tutto il mondo lavoravano al massimo 3-4 scienziati.
Si capiscono già molte cose sul background di AKUT®. Quando è diventata nitida l’idea che avrebbe portato alla sua gestazione?
Qualche anno più tardi, nel momento in cui mi è giunta all’orecchio la notizia dell’apertura di un nuovo centro del traffico che avrebbe gestito 700 videocamere, fondandosi su un approccio puramente visivo. Allora mi sono chiesto: nei tunnel stradali, dove la visibilità si riduce, perché non possiamo far intervenire anche acustica e IA?
Nessuno ci aveva pensato prima?
No, non esistevano precedenti. All’epoca lavoravo già per JOANNEUM RESEARCH e avevo avuto un primo approccio al mondo stradale collaborando – sempre per conto di JR – con un’azienda del settore tolling su alcuni progetti di rilevamento automatico dei flussi veicolari. In ogni caso, fin dai primi passi mi è stato subito chiaro che il miglior campo di applicazione dell’“acoustic IA” fossero proprio i tunnel. I primi fondi per la ricerca sono arrivati dalla Regione Stiria, quindi abbiamo iniziato a collaborare con Asfinag, il gestore della rete autostradale. Gli inizi non sono stati semplici: un primo punto di svolta è consistito nella possibilità di sperimentare i nostri microfoni lungo circa 700 m della galleria Plabutsch, nell’area di Graz. In quel frangente abbiamo potuto renderci conto come fosse fondamentale proteggere la tecnologia dalle condizioni dell’ambiente sotterraneo, ovvero da polveri, umidità, temperature. La ricerca applicata è quindi proseguita in un’altra galleria di circa 2,5 km – il tunnel Kirchdorf, sempre rete Asfinag, che ha finanziato il progetto – che possiamo considerare il primo scenario del sistema pilota nella sua maturità.
Oggi il microfono-tipo è adeguatamente protetto?
Direi proprio di sì. Ci abbiamo messo anni di duro lavoro, ma alla fine abbiamo centrato l’obiettivo. Il microfono AKUT®, le cui primissime versioni installate in gallerie avevano una vita utile di poche settimane, oggi è protetto da una membrana speciale acusticamente trasparente, resistente all’acqua e alle alte temperature, che gli conferisce una durabilità pluriennale. Inoltre, la membrana stessa a fine vita utile può essere cambiata.
Come funziona il sistema?
Può funzionare in due modi. Nel primo caso, i suoni rilevati vengono trasmessi attraverso una linea in fibra ottica a una piattaforma che li analizza tramite IA, fornendo i relativi input ai gestori. Nel secondo, le vie acustiche e quelle visive si sommano: ovvero il nostro sistema può combinarsi con quello che governa le videocamere. È una configurazione, questa, gradita ai gestori, che possono così contare su un doppio canale, collaborante. Accade lo stesso, del resto, a noi esseri umani, con vista e udito, due sensi fondamentali strettamente connessi. Portando il paragone nelle infrastrutture, le videocamere sono gli occhi dei tunnel, i microfoni le orecchie: il loro lavoro di squadra porta a una rappresentazione completa dell’ambiente galleria, con benefici per la sicurezza.
Entriamo nello specifico.
Le videocamere possono rilevare il fumo egregiamente. Ma se il fumo sale fino al soffitto (dove si trovano le videocamere), queste diventano “cieche” e non riescono più a rilevare nulla. Ecco allora che possono essere aiutate dai microfoni, articolati in un sistema che dà risposte rapidissime: basta anche 1 secondo per capire cosa stia accadendo e aiutare il gestore a prendere la decisione operativa più adeguata.
Ci fa un esempio di situazione critica a seguito della quale il sistema è risultato determinante?
Nel 2021 abbiamo rilevato oltre 120 incidenti reali. Un esempio eclatante è quello dell’incidente avvenuto in Austria il 5 ottobre 2018 nel tunnel Gleinalm (8,5 km, a doppia canna). Quel giorno un autotreno di 400 ton, contenente 700 litri di olio idraulico, ha preso fuoco. Il primo allarme è stato inviato da AKUT® appena 1 secondo dopo l’esplosione dell’unità idraulica, mentre l’operatore ha impiegato 27 secondi per commutare il semaforo del portale al rosso dopo il nostro allarme, permettendo alle 83 persone dentro la galleria di essere evacuate rapidamente, nonché ai gestori di chiudere gli accessi per evitare altri ingressi. Il risultato: nessun ferito! Pensiamo inoltre a quanto il fattore tempo sia importante anche per limitare i danni all’infrastruttura, un asse strategico di collegamento tra Germania e Italia.
Una fase cruciale di ogni innovazione, ingegnere, è la sua diffusione: come è andata con AKUT®?
Dicevo delle sperimentazioni e maturazione della tecnologia. Un anno di svolta per la diffusione è stato il 2014, da quando cioè sempre Asfinag, a seguito di un esame dei risultati ottenuti, ha optato per un’installazione massiva del sistema. Da quel momento è stato un crescendo: i nostri microfoni sono arrivati in Repubblica Ceca, in UK e in Italia. Ad oggi abbiamo dotato di rilevamento acustico via IA, con circa 2.200 microfoni attivi 7/24, quasi 40 gallerie europee per un totale di oltre 180 km di fornici.
Lombardia, primo lab italiano di tunnel acoustic monitoring
Alleanza tra Italia e Austria nel segno della sicurezza in galleria. Lungo il percorso che collega Graz a Spinea, alle porte di Venezia. Qui ha sede Triveneto Servizi, la società high-tech guidata da Marco Zuin che dal 2021 sta investendo in ricerca e sviluppo nel settore delle infrastrutture sotterranee, puntando, in particolare proprio su AKUT®.
Un passaggio chiave per veder crescere questo formidabile sistema di tutela anche nel Belpaese, terra di gallerie stradali, è il fatto-re dell’applicabilità specifica nei nostri ambienti-galleria, di qui l’impulso di Triveneto Servizi, come spiega Zuin, “al varo di un centro di competenza italiano che consenta ai nostri specialisti di svolgere in autonomia i sopralluoghi e le attività di installazione, testing e manutenzione (in ogni caso ridotta)”.
I primi frutti di questo approccio, che va oltre la dealership in esclusiva configurandosi come una vera e propria partnership tecnico-commerciale con JOANNEUM RESEARCH, sono stati già raccolti in Lombardia, una regione all’avanguardia per quanto riguarda l’intelligenza artificiale.
Due casi esemplari: l’applicazione del sistema nella galleria Gorla di Autostrada Pedemontana Lombarda, in collaborazione con l’omonima concessionaria presieduta da Luigi Roth e diretta da Sabatino Fusco, e l’avvio di un programma sviluppato con Milano Serravalle-Milano Tangenziali.
