Nowoczesne technologie i analiza danych pozwalają na nowo projektować transport w miastach

"Technologia zmieni większość aspektów życia w mieście w ciągu kolejnych kilku lat, zwłaszcza w obszarze mobilności" – prognozuje prof. Carlo Ratti, inżynier i wykładowca Massachusetts Institute of Technology (MIT). Potwierdzają to przykłady – analiza big data już dziś pozwala optymalizować ruch w Nowym Jorku czy Singapurze. Amsterdam pracuje nad łodziami bezzałogowymi, największe koncerny inwestują w samochody autonomiczne, a na MIT do nawigacji służą drony. Dzięki technologii, wykorzystaniu danych i ekonomii współdzielenia można już dziś projektować całkiem nowe, bardziej efektywne systemy transportowe w miastach, z korzyścią dla środowiska. Za technologią musi jednak nadążać prawodawstwo.

"Miasta XX wieku były kształtowane przez różne systemy mobilności. Dziś te systemy się zmieniają, głównie z powodu digitalizacji. Internet staje się internetem rzeczy, zmieniając wiele aspektów życia w mieście, w szczególności mobilność" – powiedział podczas warszawskiej edycji #ETtalks prof. Carlo Ratti, architekt, inżynier i wykładowca Massachusetts Institute of Technology.

Według prognoz ONZ w połowie tego stulecia miasta będzie zamieszkiwać już 2/3 światowej populacji. Urbanizacja – w połączeniu z ogólnym wzrostem liczby ludności – może sprawić, że do 2050 roku przybędzie w miastach dodatkowe 2,5 mld mieszkańców. To stwarza wyzwania, takie jak zanieczyszczenie powietrza, wzrost zapotrzebowania na energię (według IEA do 2040 roku zwiększy się o ok. 30 proc.), problemy komunikacyjne i transportowe, które uwidoczniają się już teraz.

Mobilność jest jednym z najważniejszych zagadnień w dyskusji o rozwoju miast. Samorządy powoli przestają radzić sobie z emisją spalin i smogiem, brakiem miejsc parkingowych, uciążliwymi korkami czy rosnącą liczbą samochodów osobowych. Dla przykładu, w Warszawie zamieszkiwanej przez niecałe 1,8 mln ludzi jest ponad 1,6 mln zarejestrowanych pojazdów, co oznacza, że na każdy tysiąc mieszkańców przypada ich ponad dziewięćset.

Lekarstwem na bolączki miast w obszarze transportu ma być elektromobilność – aktualnie mocno promowana i rozwijana w Polsce – oraz carsharing i ridesharing, czyli trendy, które wyrosły na bazie ekonomii współdzielenia. Zespół kierowany przez prof. Carlo Ratti przeanalizował dane dotyczące ruchu w Nowym Jorku, zebrane przez tysiące taksówek przemierzających miasto (upublicznione przez Michaela Bloomberga, kiedy ten pełnił urząd burmistrza). Analiza setek tysięcy kursów pokazała, że współdzielenie przejazdów na najpopularniejszych trasach pozwoliłoby dowieźć wszystkich pasażerów tam, gdzie chcą i kiedy chcą – z uwzględnieniem kilkuminutowej tolerancji – a przy tym ograniczyć liczbę pojazdów o 40 proc.

"Pierwsze wyniki naszej pracy ujrzały światło dzienne zanim wystartował UberPOOL. Znalazły się na ich stole i tak zaczęła się współpraca MIT z Uberem. Teraz analizujemy dane z UberPOOL, który okazał się wielkim sukcesem. Prawdopodobnie ok. 50 proc. podróży po San Francisco odbywa się dziś przy jego udziale. Dwie osoby jadą w tym samym kierunku, dzieląc pojazd, co oznacza o jeden samochód mniej na drodze, ale również mniejsze zużycie energii, mniejsze zanieczyszczenie i mniejsze korki" – powiedział prof. Carlo Ratti.

Na wielu rynkach UberPOOL okazał się rewolucją, dzisiaj już 20 proc. wszystkich przejazdów globalnie jest realizowanych w tej opcji, a w kwietniu br. liczba kursów z UberPOOL przekroczyła 100 mln. Wprowadzenie usługi, która działa w ponad 40 metropoliach na świecie, takich jak Paryż, Londyn czy Nowy Jork, jest opłacalne tylko w miastach o odpowiednio dużej skali i natężeniu ruchu. Inteligentne algorytmy łączą pasażerów znajdujących się w zbliżonych lokalizacjach i optymalizują trasę. Opłaca się to wszystkim: kierowcy, który więcej zarabia, pasażerom, którzy płacą mniej, Uberowi, bo samochód jest optymalnie wykorzystywany, i miastu, bo zmniejsza się ruch oraz korki.

Prof. Carlo Ratti podkreśla, że technologie i analiza danych umożliwiają dzisiaj projektowanie całkiem nowych – inteligentnych i efektywnych – systemów transportowych w miastach.

"Dane pozwalają nam poznawać miasto i opracowywać nowe systemy. Przeciętny samochód ma tysiące czujników, zbierających informacje o wszystkim: o środowisku, o kierowcy. Ilekroć wciśnie się pedał, zmienia bieg – wszystkie te informacje są zapisywane. Najciekawsze jest to, że dodając kilka czujników Lighter, które skanują miasto w 3D, tak jak robi to ludzkie oko, dane analizowane są przez sztuczną inteligencję i samochód prowadzi się sam. Nie trzeba parkować, można pojechać nim do biura, a później może skorzystać z niego ktoś inny. Teoretycznie można stworzyć całkiem nowy system mobilności będący połączeniem transportu publicznego i prywatnego" – powiedział prof. Carlo Ratti.

O tym, jak technologia i samochody bezzałogowe mogą zmienić miejski transport świadczą badania przeprowadzane przez zespół prof. Rattiego, który przeanalizował ruch na dwóch skrzyżowaniach ulicznych w Singapurze. Na jednym z nich funkcjonował tradycyjny system sygnalizatorów, na drugim wprowadzono inteligentną sygnalizację podobną do tej, jaka jest stosowana na lotniskach. To spowodowało znaczną poprawę płynności ruchu i skrócenie czasu oczekiwania na przejazd.

"Analizując skrzyżowanie, tworzymy model matematyczny. Skrzyżowanie jest pewnego rodzaju wąskim gardłem, gdzie spotykają się dwie fale walczące o to samo ujście. Jeśli rozwiążemy problem jednego skrzyżowania, całe miasto odczuje poprawę" – powiedział prof. Carlo Ratti.

Co do tego, że samochody autonomiczne są przyszłością rynku, zgadzają się wszyscy najwięksi rynkowi gracze, którzy nad nimi pracują. W wyścigu technologicznym – obok Tesli, Google'a i Ubera – startują też m.in. Honda, Ford, Toyota czy Volvo. Deloitte prognozuje, że samojeżdżące pojazdy na nowo zdefiniują nie tylko transport i motoryzację, ale i branżę ubezpieczeniową, ponieważ liczba wypadków spadnie nawet o 90 proc.

Ta sama technologia, na której bazują samochody autonomiczne, może być z powodzeniem zastosowana gdzie indziej. Przykładowo, w Amsterdamie od kilku lat trwają prace nad stworzeniem łodzi bezzałogowych, tzw. Roboates. Poza transportowaniem łodzi i towarów, mogą też mierzyć jakość wody i powietrza dzięki zainstalowanym czujnikom albo funkcjonować na zasadzie „pływających pikseli” i łączyć się ze sobą np. na potrzeby koncertu, nagłego wypadku czy innego szczególnego wydarzenia, tworząc tymczasową infrastrukturę, mosty czy platformę.

"Samo rozwiązanie nie jest nowe. W Wenecji od dawna podczas „Festa de redentore” gondole łączą się, tworząc tymczasowy most. W tym przypadku chodzi jednak o wykorzystanie nowych technologii. Używamy ich do robienia rzeczy, które kiedyś wykonywaliśmy w sposób tradycyjny" – powiedział prof. Carlo Ratti, który sam siebie określa jako fana pojazdów bezzałogowych.

Według wykładowcy MIT, w przyszłości także bezzałogowe drony znajdą szereg zastosowań w obszarze mobilności. Raczej nie będą transportować ludzi i towarów (choć nad takim rozwiązaniem pracuje już Amazon), bo to przy dużej skali potęgowałoby problemy z hałasem i bezpieczeństwem w miastach. Drony mogą być jednak wykorzystywane do nawigacji i ułatwiać poruszanie się w skomplikowanym terenie.

Dobrym tego przykładem jest projekt SkyCall stworzony przez MIT Senseable City Lab. Kampus najbardziej prestiżowej politechniki świata jest skomplikowanym labiryntem, trafienie do właściwego budynku czy laboratorium potrafi zająć nawet kilkadziesiąt minut. Inżynierowie wpadli na pomysł wykorzystania dronów w roli przewodników, które pomagają odnaleźć się studentom i oprowadzają gości po kampusie uczelni. Jeżeli któryś z nich się zgubi, może wezwać na pomoc drona przy użyciu aplikacji w smartfonie.

Jak podkreśla prof. Ratti, technologia zmieni większość aspektów życia w mieście w ciągu kolejnych kilku lat, zwłaszcza w obszarze mobilności. Do tego potrzebne są jeszcze odpowiednie regulacje – legalizacja modeli ekonomii współdzielenia czy stworzenie ram prawnych dla samochodów autonomicznych. Uregulowania wymaga na przykład kwestia odpowiedzialności za wypadki drogowe z udziałem samojeżdżących pojazdów i kwestia finansowania infrastruktury drogowej. Nad stworzeniem takich norm prawnych pracują już m.in. Niemcy, które w ubiegłym roku przyjęły przepisy pozwalające autonomicznym pojazdom poruszać się po drogach publicznych (pod warunkiem, że w środku znajduje się kierowca zdolny przejąć kontrolę w razie zagrożenia).

"Wkrótce opublikujemy nowe wyniki badań, w których analizujemy, jak efektywna może być mobilność, gdybyśmy używali samosterujących pojazdów i tworzyli ogromne oszczędności w obszarze infrastruktury i liczbie samochodów, z których korzystamy. Oczywiście to tylko teoria, jeśli nic się nie zmieni. Wiele zależy m.in. od regulacji prawnych. Istnieje jednak potencjał na stworzenie bardziej efektywnych systemów w naszych miastach" – powiedział prof. Carlo Ratti.

Niedawny wykład prof. Carlo Rattiego w Warszawie, dotyczący nowych technologii i mobilności w miastach, był częścią globalnej konferencji Engineering Tomorrow talks (#ETtalks), z udziałem cenionych mówców i wizjonerów. #ETtalks to okazja, by posłuchać ekspertów, którzy są częstymi mówcami na World Economic Forum w Davos, Climate Summit czy NYC Climate Week. Organizatorem wydarzenia na całym świecie jest Danfoss Group. Wydarzenie obok Warszawy odbyło się także w Kijowie. Kolejne edycje planowane są w Dubaju, Rio de Janerio oraz w Indiach.