Tecnologie infrastrutturali: sfide e soluzioni per la mobilità intelligente nelle aree urbane. Il Rapporto McKinsey & Company

16 May 2023

McKinsey & Company ha pubblicato il report “Infrastructure technologies: Challenges and solutions for smart mobility in urban areas” che presenta un’analisi sulle recenti tendenze che interessano la mobilità urbana e le tecnologie digitali e i progressi infrastrutturali che affrontano e danno una risposta a un panorama in rapida evoluzione.

Lo studio parte dalla considerazione che oggi il 56% della popolazione mondiale vive in città e che entro il 2050 questa tendenza è destinata ad aumentare portando la concentrazione negli agglomerati urbani a quasi sette persone su dieci. Tutte le concentrazioni urbane, comprese quelle che non prevedono una crescita demografica, sono dunque alle prese con volumi di trasporto che mettono sotto pressione lo spazio e le infrastrutture urbane.

In questo fenomeno globale molte città si sono mosse in anticipo e da tempo stanno adottando modi per alleggerire la congestione stradale, ridurre le emissioni e salvaguardare i quartieri e gli spazi verdi, migliorando così la qualità della vita. Un esempio è costituito dalla città olandese di Amsterdam che fin dagli anni 70 ha adottato misure di riduzione dell’uso delle auto private nel contesto urbano e, in questi ultimi anni, ha pianificato l’implementazione di hub di mobilità che integrano diverse modalità di trasporto con opzioni di mobilità condivisa come biciclette o scooter elettrici; Altro esempio viene da Parigi, la capitale francese, che prevede di aggiungere 180 km di piste ciclabili segregate e di triplicare il numero di parcheggi per biciclette in tutta la città.

Dallo studio emerge tuttavia che la risoluzione del problema della mobilità nei centri urbani congestionati è una sfida oltre che urgente anche molto complessa, in quanto coinvolge diverse modalità di trasporto – comprese le infrastrutture stradali e le reti di trasporto pubblico – e un insieme eterogeneo di soggetti interessati, come governi, comuni e fornitori di servizi. Inoltre, le soluzioni sono spesso specifiche per la città e su misura, il che significa che sono difficili da replicare e applicare su scala. Inoltre, l’applicazione e la tutela del principio di equità, che richiede che il sistema di trasporto fornisca a tutta la popolazione lo stesso livello di accesso senza alcuna discriminazione, è di primaria importanza quando si affrontano le sfide della mobilità.

Le città inoltre sono parte integrante dell’economia globale e generano oltre l’80% del PIL mondiale. Di conseguenza, la rete stradale urbana è un fattore essenziale per la crescita economica e l’accesso ai servizi. Ma la densità e l’espansione urbana mettono sotto pressione le risorse. Le città rappresentano due terzi del consumo energetico globale e sono responsabili di oltre il 70% delle emissioni di gas serra. Date le dimensioni della rete di trasporto, qualsiasi cambiamento legato alla sostenibilità ha un potenziale significativo per ridurre le emissioni, l’inquinamento e la congestione. Tuttavia, i sistemi di traffico stanno diventando sempre più complessi da gestire. Le tendenze principali che stanno plasmando l’ecosistema della mobilità urbana sono:

volumi di traffico in aumento
Le proiezioni dell’OCSE indicano che entro il 2050 la domanda totale di trasporto urbano di passeggeri sarà più che raddoppiata rispetto al 2015. Inoltre, i recenti cambiamenti nelle abitudini di consumo legati al COVID-19 hanno posto sfide significative alle strade urbane, in particolare l’aumento dei veicoli per le consegne dell’ultimo miglio come conseguenza del boom dell’e-commerce. Poiché la capacità delle infrastrutture di trasporto diventa più limitata e i volumi di traffico aumentano, gli stakeholder potrebbero dover dare priorità alla sensibilizzazione sulla sicurezza stradale e alla riduzione degli incidenti. Inoltre, poiché le preferenze dei consumatori continuano a influenzare i modelli di consegna, potrebbe essere necessario adattare le infrastrutture per accogliere le opzioni di consegna di merci e di singoli pacchi, come i veicoli elettrici, gli e-scooter e le biciclette elettriche.

nuovi paradigmi di mobilità
La mobilità condivisa e i veicoli elettrici e autonomi hanno rivoluzionato la mobilità urbana. Si prevede che la spesa per i servizi di mobilità condivisa potrebbe raggiungere tra i 500 miliardi e i 1.000 miliardi di dollari nel 2030. Parallelamente, il futuro dell’industria automobilistica si prospetta sempre più elettrico, grazie al cambiamento del comportamento dei consumatori, ai continui miglioramenti nelle tecnologie delle batterie e della ricarica e alle iniziative normative. Per quanto riguarda i veicoli autonomi, i consumatori potrebbero desiderare auto con funzioni autonome più avanzate (tra cui L2+, L3 e L4) che conferiscono al sistema autonomo un maggiore controllo. I sistemi L3 e L4 per la guida in autostrada saranno probabilmente disponibili nel segmento delle autovetture private intorno al 2025 in Europa e Nord America, anche se i costi iniziali elevati potrebbero limitare questi progressi ai veicoli di fascia alta.

la sostenibilità e la decarbonizzazione sono oggetto di maggiore attenzione e di finanziamenti pubblici
Il comparto dei trasporti è responsabile di circa un quarto delle emissioni globali di CO2 legate al settore energetico: secondo le stime di McKinsey oltre la metà delle emissioni dei trasporti è generata dalle autovetture. I governi e le istituzioni di tutto il mondo stanno fissando obiettivi di decarbonizzazione, così come le imprese. Attualmente, più di 4.000 aziende stanno lavorando per ridurre le emissioni. Dato il ruolo dei trasporti nelle emissioni, questi cambiamenti hanno implicazioni significative per la mobilità urbana.

Le tecnologie infrastrutturali forniscono già gli strumenti e le soluzioni per affrontare le sfide della mobilità urbana. Progressi come l’Internet degli oggetti (IoT), l’analisi dei dati, l’intelligenza artificiale e il cloud computing creano un mix di connettività nelle città che può consentire soluzioni per rimodellare il panorama della mobilità urbana.

Numerosi attori di diversi settori hanno investito nella digitalizzazione della mobilità e nelle nuove tecnologie. La gamma di attività lungo la catena del valore della mobilità comprende aziende tecnologiche consolidate, integratori di sistemi, startup tecnologiche e della mobilità, produttori di apparecchiature originali (OEM), piattaforme digitali, fornitori di componenti software e hardware e società di pagamento.

In questo contesto, i sistemi di trasporto intelligenti (ITS), il pedaggio della congestione urbana e le piattaforme Mobility-as-a-Service (Maas) sono tra i sistemi e le soluzioni più avanzate attualmente in fase di sviluppo:

Gli ITS si riferiscono all’applicazione delle tecnologie per il trasporto stradale – comprese le infrastrutture, i veicoli e gli utenti – e nella gestione del traffico e della mobilità. Per far funzionare gli ITS, sono necessari sia componenti hardware che software. L’hardware comprende dispositivi IoT come unità stradali, sensori, telecamere di rilevamento, controllori, semafori e caselli. Esempi di software sono i pacchetti che consentono la gestione avanzata del traffico, la gestione ambientale del traffico, le comunicazioni vehicle-to-everything (V2X), il controllo adattivo del traffico, la pianificazione e le simulazioni avanzate del traffico e l’analisi dei dati.
Gli ITS possono svolgere un ruolo significativo nel migliorare la sicurezza stradale, ridurre la congestione, ottimizzare l’efficienza dei trasporti, migliorare la mobilità e ridurre il consumo di energia e l’impatto ambientale. Un rapporto della Commissione Europea ha rilevato che i maggiori benefici socioeconomici cumulativi degli ITS includono la riduzione dei tempi di viaggio e l’aumento dell’efficienza (66%), la riduzione dei tassi di incidenti (22%) e il risparmio sul consumo di carburante (11%). Inoltre, gli ITS possono contribuire a smorzare la domanda di mobilità nelle ore di punta e fornire un modo per ottimizzare il trasporto merci attraverso una migliore gestione della capacità.

I meccanismi di tariffazione della congestione urbana funzionano grazie a telecamere digitali in grado di identificare le targhe e classificare i veicoli nelle aree urbane. Applicando un sovrapprezzo o limitando l’accesso delle auto private alle aree congestionate – tipicamente i centri urbani – le autorità di regolamentazione mirano a ridurre la congestione del traffico e a migliorare altri problemi ricorrenti, come la qualità dell’aria e l’inquinamento acustico.

Le piattaforme MaaS combinano modalità e servizi di trasporto urbano – ad esempio, trasporto pubblico, servizi di mobilità condivisa, servizi ferroviari urbani e parcheggi – sfruttando dati e informazioni per integrare i processi di pianificazione, prenotazione, pagamento e assistenza ai clienti. I comuni, le aziende di trasporto, le startup tecnologiche e le società di pagamento hanno investito nel MaaS in virtù dei duplici vantaggi per i passeggeri e le aree urbane. I consumatori beneficiano di una maggiore trasparenza sulle opzioni di viaggio e sui prezzi, con tutte le offerte di trasporto disponibili ad hoc su uno smartphone. Le città beneficiano di migliori flussi di traffico e di un miglioramento generale del sistema di trasporto che incentiva anche le alternative ecologiche.

L’implementazione di tecnologie su scala è un processo complesso e impegnativo perché: i) sono coinvolti più soggetti, poiché gli aggiornamenti dei sistemi di trasporto comportano per natura la sovrapposizione e l’integrazione di più livelli e componenti; e ii) ogni iniziativa è basata su un progetto e non è completamente scalabile ad altre città.

La questione della mobilità è gestita da molti attori, ognuno con obiettivi, budget, fonti di finanziamento e tecnologie diverse. La comunicazione e il coordinamento tra questi attori può essere difficile e può rappresentare una sfida per l’attuazione.

Gli esempi internazionali dimostrano che i progetti di mobilità urbana sono spesso unici e non possono essere replicati e scalati direttamente. Infatti, le città richiedono soluzioni su misura. Le esigenze variano in base a fattori quali il livello di maturità del sistema già installato, il budget stanziato per il progetto e gli obiettivi da raggiungere. Una soluzione che funziona in una città è difficile da replicare o scalare in altre, poiché è stata progettata per risolvere sfide specifiche in un particolare contesto.

Inoltre, le soluzioni per la mobilità intelligente dipendono dalla combinazione e dall’integrazione di più livelli, e ogni componente deve essere adattato agli standard e ai protocolli tecnologici locali. Gli elementi includono l’hardware e i dispositivi IoT, il software per raccogliere e sintetizzare i dati da più fonti e i fornitori terzi che installano e mantengono l’hardware e il software. Inoltre, qualsiasi soluzione dovrà probabilmente essere compatibile con tutti i tipi di applicazioni legacy ancora in funzione.

Fonte: Clickmobility