Dall’ENEA un software per la gestione intelligente dalle calamità naturali

L’ente

L’ENEA è l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile ed è la seconda maggiore istituzione nazionale per la ricerca, con oltre 2700 dipendenti in nove centri su tutto il territorio. Le sue attività riguardano, in particolare: efficienza energetica, fonti rinnovabili, nucleare, ambiente e clima, sicurezza e salute, nuove tecnologie, ricerca di sistema elettrico.

L’ENEA mette a disposizione del sistema Paese competenze multidisciplinari e una consolidata  esperienza nella gestione di progetti complessi, svolge attività di ricerca di base, mission oriented e industriale avvalendosi di impianti sperimentali, laboratori specializzati, strumentazioni di eccellenza; sviluppa nuove tecnologie e applicazioni avanzate; fornisce a soggetti pubblici e privati servizi ad alto contenuto tecnologico, studi, misure, prove e valutazioni; svolge attività di formazione e informazione e di trasferimento dei risultati ottenuti.

L’idea in breve

ENEA ha realizzato e sta sperimentando un innovativo Sistema di Supporto alle Decisioni (denominato CIPCast) che consente di elaborare e fornire previsioni di rischio per le Infrastrutture Critiche (energetiche, telecomunicazioni, idriche, per la mobilità) in caso di eventi naturali particolarmente intensi quali terremoti, nubifragi, alluvioni e frane. Il sistema CIPCast è stato sviluppato dal Laboratorio Analisi e Protezione delle Infrastrutture Critiche dell’ENEA nel quadro del progetto europeo CIPRNet (Critical Infrastructures Preparedness and Resilience Research Network) ed è in corso di test nella control room di ACEA Distribuzione SpA a Roma.

Dati e sensori alla base del sistema

CIPCast è un sistema di analisi del rischio delle infrastrutture critiche (sistema idrico, fognario, elettrico e rete di telecomunicazioni) in caso di eventi naturali intensi e/o antropici distruttivi. Il software integra dati georeferenziati, previsioni meteo (a medio-lungo periodo) e di nowcasting  (a corto periodo, 1 ora) con informazioni sull’assetto idrogeologico, sulla ricorrenza di eventi sismici (frane e scosse) e di altri eventi naturali di rilievo.

Sulla base dei dati di contesto e della posizione degli elementi delle infrastrutture critiche, CIPCast elabora mappe dei danneggiamenti attesi degli elementi delle Infrastrutture e, tramite mappe di dipendenza funzionale tra gli elementi di infrastrutture differenti, prevede le ripercussioni dei danni sul funzionamento dei servizi, fornendo agli operatori un quadro previsionale dello sviluppo della crisi anche considerando effetti domino. In questo modo, non appena si presentasse una situazione critica, il sistema invierebbe segnali di allerta agli operatori delle infrastrutture consentendo alle squadre di intervento di agire in maniera tempestiva e mirata, riducendo per quanto possibile l’impatto delle crisi. CIPCast, inoltre, fornisce agli operatori delle infrastrutture anche stime di possibili conseguenze al sistema sociale prodotte dalle predette interruzioni di servizi, quantificate in termini di disagio per i cittadini, perdite economiche per il sistema industriale coinvolto, perdita (o riduzione) di funzionalità ed efficienza dei servizi primari (scuole, ospedali etc.)

La disponibilità di queste informazioni consente non solo alle aziende che erogano servizi alla collettività di ridurre il più possibile le interruzioni dei servizi, ma anche agli amministratori delle emergenze (Protezioni Civili) di gestire al meglio le situazioni di crisi, predisponendo anche azioni di preparazione per mitigarne gli impatti.

L’attività che ha portato alla realizzazione di CIPCast è iniziata nel marzo 2013 e si concluderà nel febbraio 2017. La sperimentazione è partita sul territorio di Roma Capitale e sta aiutando la gestione dell’anno Giubilare all’azienda che gestisce la rete di distribuzione elettrica, la rete idrica e fognaria dell’area della città metropolitana.

Un modello da replicare

Il sistema CIPCast che l’ENEA sta testando in collaborazione con ACEA Distribuzione, ATO2 e Telecom si sta sviluppando ulteriormente nell’ambito del progetto RoMA (Resilience enhancement of Metropolitan Areas) finanziato dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca per fornire un prototipo di sistema di analisi e monitoraggio delle infrastrutture da poter sviluppare anche in altre città italiane. Uno degli obiettivi più rilevanti di questi progetti, oltre che la realizzazione di strumenti tecnologici, è quello di realizzare, attorno a tali strumenti e alle loro funzioni di analisi e di monitoraggio continuo, veri e propri Centri di Competenza per l’Analisi del Rischio delle Infrastrutture Critiche che, a partire da loro implementazioni nazionali, potrebbero successivamente federarsi in una costellazione di centri analoghi in tutta Europa capaci di generare risposte collaborative in caso di situazioni di crisi trans-nazionali. Tali Centri sarebbero quindi funzionalizzati per supportare non solo gli Operatori delle Infrastrutture ma anche le Protezione Civile e gli Enti Locali per sviluppare strategie e azioni da mettere in campo per ridurre l’impatto degli eventi naturali intensi e ripristinare efficacemente i servizi, riducendo ne conseguenze sui cittadini. Tutte queste azioni rientrano nel quadro delle strategie da mettere in atto per migliorare la Resilienza dei sistemi metropolitani fino ai “Sistemi Paese”, fprnendo un utile contributo al ripristino delle situazioni di normalità anche a fronte di eventi intensi e di crisi gravi ed estese.

Oltre che analizzare dati “reali”, CIPCast può simulare scenari naturali sintetici (terremoti o intense perturbazioni) ed effettuare le proprie valutazioni sulle reazioni del sistema delle infrastrutture a tali eventi. E’ quindi utilizzabile anche per effettuare stress-test e per la progettazione di piani di contingenza in qualsiasi contesto urbano. In questa ottica e con queste finalità, ENEA sta già lavorando con la Fondazione Prato Ricerche e la Regione Toscana per la realizzazione di scenari per il rischio da terremoti nell’area della città di Firenze.

Benefici

Preservare le infrastrutture critiche da eventuali guasti o interruzioni di servizio è prioritario per evitare conseguenze sulla popolazione e per ridurre le conseguenze degli effetti domino legati alla interconnessione funzionale tra queste infrastrutture (un danno sulla rete elettrica ha ripercussioni anche molto rapide sul sistema delle telecomunicazioni, su quello della gestione dell’acqua, sul trasporto e la mobilità etc.). La previsione di situazioni di crisi e la disponibilità di una grande quantità di dati di contesto sono elementi importantissimi per garantire una gestione efficiente delle infrastrutture, la messa in opera di azioni di preparazione efficaci, in modo da consentire la continuità dei servizi primari ai cittadini, alle imprese e proteggere servizi essenziali, come scuole, ospedali, stazioni e aeroporti.