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Ricerca e sviluppo

AI-Forecast

Un applicativo software basato su algoritmo di Machine Learning progettato per prevedere la domanda idrica urbana a breve termine, riducendo i costi energetici di pompaggio e ottimizzando la gestione dei volumi nei serbatoi.

Il problema

La domanda di acqua nei contesti urbani è in costante crescita, spinta da fattori socio-economici e dal cambiamento climatico, mettendo sotto pressione crescente i sistemi di distribuzione idrica. In questo scenario, poter contare su previsioni affidabili della domanda a breve termine è diventato un requisito fondamentale per una gestione realmente efficiente della rete.

Il problema, però, non è solo prevedere: è farlo con strumenti realmente utilizzabili nella pratica quotidiana dei gestori. La ricerca scientifica ha proposto negli anni numerosi modelli previsionali avanzati, ma sono ancora pochi gli esempi di strumenti completi — capaci cioè di partire dai dati grezzi, spesso incompleti o rumorosi, e arrivare fino a una previsione affidabile e pronta all’uso.

Come funziona

AI-Forecast nasce per colmare questo divario con una catena data-driven completa: importa i dati storici di consumo, li elabora automaticamente per individuare e correggere valori anomali e per ricostruire eventuali dati mancanti, quindi applica modelli predittivi avanzati per stimare la domanda idrica futura.

Il sistema fornisce previsioni aggiornate su un orizzonte di 24 ore, con risoluzione oraria, restituendo ai gestori uno strumento predittivo dinamico anziché una stima statica. L’intera catena — dal dato grezzo alla previsione finale — è pensata per essere modulare: nuovi modelli e nuove tecniche possono essere integrati nel tempo senza dover ripensare l’intero sistema.

Le previsioni sono accessibili attraverso un’interfaccia web pensata per restituire in modo chiaro non solo il dato previsto, ma anche le informazioni utili a valutarne l’affidabilità.

L’impatto

Conoscere in anticipo la domanda idrica attesa permette ai gestori di programmare in modo più efficiente le operazioni di pompaggio, sfruttando ad esempio le fasce orarie più convenienti dal punto di vista energetico e tariffario, con un impatto diretto sui costi operativi.

Una previsione affidabile consente inoltre di ottimizzare la gestione dei volumi nei serbatoi, riducendo sprechi e migliorando l’affidabilità del servizio erogato ai cittadini.

AI-Forecast nasce dall’attività di ricerca scientifica del team AIAQUA, spin-off della Libera Università di Bolzano, con l’obiettivo di dimostrare come i risultati della ricerca accademica possano diventare uno strumento concreto a supporto dell’attività quotidiana dei gestori del servizio idrico.

Scheda progetto

LP 14 — cofinanziato dalla Provincia Autonoma di Bolzano attraverso i fondi per la ricerca industriale e lo sviluppo sperimentale.

AI-Forecast: an innovative and practical tool for short-term water demand forecasting

Water Supply, 24(4), 1352, 2024