Semaforo bianco, cos’è la quarta luce che cambia il traffico urbano e apre alle smart road

Semaforo bianco. Riduce attese, traffico ed emissioni dialogando con le auto autonome. Dalle simulazioni Usa alle prime sperimentazioni europee, anche in Italia.

Dopo oltre un secolo di dominio incontrastato del classico rosso-giallo-verde, il semaforo potrebbe presto entrare in una nuova era.

La novità è rappresentata da una quarta luce, il bianco, progettata non per confondere gli automobilisti, bensì per dialogare con i veicoli a guida autonoma e connessa, trasformando l’incrocio in un nodo intelligente della mobilità urbana.

L’idea nasce negli Stati Uniti, all’interno di uno studio ufficiale pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, ma nell’attualità è sempre più centrale nel dibattito europeo sulle smart road e sulle città del futuro.

Cos’è il semaforo bianco e come funziona

Il semaforo bianco introduce una nuova fase di gestione del traffico, chiamata white phase.

Quando questa luce è attiva, significa che un numero sufficiente di veicoli a guida autonoma (CAV – Connected and Automated Vehicles) si sta avvicinando all’incrocio.

In questa condizione:

i veicoli autonomi comunicano tra loro e con l’infrastruttura;
negoziano precedenze, velocità e traiettorie;
coordinano l’attraversamento dell’incrocio in modo ottimizzato.

Per gli automobilisti tradizionali, le regole restano semplici: seguire il veicolo che precede. Se si ferma, ci si ferma; se attraversa, si attraversa.

Quando invece la percentuale di veicoli autonomi scende sotto una soglia minima, il sistema torna automaticamente al funzionamento tradizionale rosso-giallo-verde.

Lo studio scientifico, meno traffico fino al 94%

A sviluppare il concetto sono i ricercatori della North Carolina State University, guidati dal professor Ali Hajbabaie, insieme a Ramin Niroumand e Leila Hajibabai.

Nello studio “White Phase Intersection Control Through Distributed Coordination: A Mobile Controller Paradigm in a Mixed Traffic Stream” pubblicato sulla rivista IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems (Vol. 24, n.3 – marzo 2023) i ricercatori presentano una strategia di coordinamento distribuito a livello di veicolo per controllare un flusso di traffico misto di veicoli automatizzati connessi (CAV) e veicoli connessi a guida umana (CHV) attraverso incroci semaforici.

Hanno utilizzato i CAV quali controllori di traffico mobili durante una “fase bianca” di nuova introduzione, durante la quale i CAV negoziano il diritto di precedenza per guidare un gruppo di CHV, mentre i CHV devono seguire il veicolo che li precede immediatamente.

Pertanto, mediante simulatori di traffico microscopici, capaci di replicare il comportamento dei singoli veicoli, i ricercatori hanno confrontato incroci tradizionali e incroci con fase bianca.

I risultati principali:

-3% di ritardi con solo il 10% di veicoli autonomi;
-10,7% con il 30%;
fino a –94% di riduzione delle attese in scenari ad alta penetrazione CAV;
minor consumo di carburante e meno emissioni grazie a una guida più fluida e continua.

Perché è diverso:, il controllo “distribuito”

L’innovazione non risiede solamente sul colore della luce, bensì anche sul modello di controllo.

A differenza dei sistemi centralizzati tradizionali, il semaforo bianco impiega un paradigma di controllo mobile e distribuito:

non esiste un unico computer che decide per tutti;
ogni veicolo autonomo contribuisce al calcolo;
il sistema è più resiliente a guasti e ritardi di comunicazione.

Come spiegano gli autori, anche in caso di problemi con il semaforo, i veicoli autonomi possono continuare a coordinarsi tra loro, evitando blocchi o situazioni di rischio.

Dalle simulazioni alla città, sperimentazioni anche in Europa

Nonostante la guida autonoma di massa non sia ancora una realtà quotidiana, la fase di transizione è già iniziata.

Ambienti quali:

porti
aree logistiche
distretti industriali
zone urbane sperimentali

sono considerati ideali per i primi test, grazie all’elevata presenza di veicoli commerciali e sistemi connessi.

In questo contesto, anche Roma e altre città europee stanno valutando progetti pilota legati alle strade intelligenti, dove infrastruttura e veicoli comunicano in tempo reale per gestire traffico, corsie e precedenze in modo dinamico.

Cosa deve fare il conducente umano

Dal punto di vista pratico, il semaforo bianco non sostituisce immediatamente gli altri colori:

rosso stop
giallo attenzione
verde via libera
bianco seguire il flusso guidato dai veicoli autonomi

Nessun nuovo esame, nessuna manovra complessa: l’automobilista resta parte del sistema, bensì con un ruolo più passivo in presenza di tecnologia avanzata.

Smart road, sostenibilità e sicurezza

Il semaforo bianco si inserisce nel più ampio progetto delle smart city:

meno congestione senza costruire nuove strade;
riduzione delle emissioni;
meno errori umani, causa principale degli incidenti;
maggiore capacità delle infrastrutture esistenti.

Restano aperte alcune sfide, dalla cybersecurity alla standardizzazione normativa, ma la direzione è chiara: la strada del futuro sarà collaborativa, digitale e intelligente.

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Fonti ufficiali

IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems
https://ieeexplore.ieee.org/document/9982584
North Carolina State University – College of Engineering
https://www.ccee.ncsu.edu
Autori dello studio:
Ali Hajbabaie, Ramin Niroumand, Leila Hajibabai