I progressi tecnologici potrebbero ridurre il consumo energetico aggiuntivo dei sistemi a guida autonoma oltre l'80% rispetto ai prototipi attuali
Robotaxi, navette automatizzate, autobus ad alta frequenza ed auto a guida autonoma sulle autostrade potrebbero essere realtà più vicine di quanto si pensi. E secondo uno studio condotto dal Joint Research Centre della Commissione Europea, i progressi tecnologici, insieme all’ottimizzazione, potrebbero ridurre il consumo energetico aggiuntivo dei sistemi a guida autonoma oltre l‘80% rispetto ai prototipi attuali. E di conseguenza portare il consumo di energia nel settore dei trasporti, uno dei più inquinanti del globo, a una riduzione del 15%, se abbinata a servizi di mobilità condivisa e a politiche restrittive sull’uso delle automobili.
Bilancio energetico complesso
Molti studi evidenziano che i servizi di Mobilità Connessa, Cooperativa e Automatizzata (CCAM) in città e sulle autostrade, possano ridurre la congestione del traffico e migliorare l’accessibilità. Per contro si richiederebbe un notevole fabbisogno energetico. Nel report intitolato “On the Energy Intensity of Road Transport in the Presence of Connected and Automated Mobility”, JRC ha preso in considerazione diverse opzioni di trasporto automatizzate, per cercare soluzione al boom energetico. Ma perché questi sistemi avrebbero bisogno di maggiore energia?
Quando si parla di veicoli automatizzati, il consumo non deriva soltanto dal movimento del veicolo, ma anche dai sistemi che ne permettono l’autonomia: sensori, calcolo a bordo, comunicazioni wireless, aggiornamenti di mappe, trasmissione video e l’uso di data center. Bisogna immaginare che questi veicoli sono sempre connessi alla rete, per scambiare e ricevere dati in tempo reale. Sono connessi con i sistemi smart delle città, connessi con altri veicoli ed infrastrutture. I sensori ricavano dati in continuazione, e sono connessi sempre alle mappe digitali: un sistema molto complesso che secondo le stime può rappresentare fino al 18% del consumo energetico totale dei trasporti.
Cosa dimostrano le simulazioni dello studio
Le simulazioni mostrano che un prototipo attuale di veicolo autonomo consuma energia aggiuntiva richiesta per l’automazione pari a quella necessaria per far muovere l’intero veicolo. Ma l’ottimizzazione tecnologica dei veicoli automatizzati di nuova generazione, con architetture hardware più efficienti, sensori meno ridondanti, un processo decisionale basato sull’intelligenza artificiale migliorato e un’elettronica di bordo efficiente dal punto di vista energetico, potranno essere più sostenibili.
Meglio l’autostrada o la strada urbana?
Sono 2 gli ambienti distinti considerati nello studio: le autostrade e le città. Nel primo, l’automazione mostra il suo lato migliore. In condizioni ottimali, i veicoli autonomi riescono a mantenere una guida più fluida, evitando frenate e accelerazioni brusche, riducendo le congestioni e migliorando il flusso di traffico. Anche se sono pochi i veicoli autonomi in strada, ci sono comunque benefici purché gli algoritmi siano progettati per anticipare e coordinarsi con altri veicoli.
Quello che accade in città è molto diverso. Lo scenario della simulazione è quello della città spagnola di Santander, con veicoli autonomi privati che tendono a sostituire viaggi a piedi, in bici o in bus con tragitti in auto. Questo fenomeno, chiamato modal shift, comporta un aumento dei chilometri percorsi e dei consumi energetici. Al contrario, shuttle condivisi e autobus AV mostrano potenzialità virtuose: aumentano l’accessibilità, riducono l’uso dell’auto privata e preservano la mobilità attiva.
Viaggi meno stressanti, più economici ed ecologici
A differenza dei sistemi di automazione di base privi di un coordinamento intelligente del traffico, i nuovi sistemi automatizzati “traffic-aware” sono in grado di aumentare l’efficienza energetica fluidificando il flusso del traffico, riducendo al minimo gli arresti e le partenze e ottimizzando la distanza tra i veicoli sulle nostre strade.
In pratica, gli automobilisti potrebbero trascorrere meno tempo fermi al semaforo rosso o imbottigliati nel traffico, migliorando l’esperienza di guida e risparmiando denaro grazie al minor spreco di energia. Ma i veicoli autonomi devono essere progettati tenendo conto delle condizioni di traffico reali, poiché un’automazione poco ottimizzata potrebbe comportare un maggiore consumo energetico, anche se i veicoli autonomi contribuiscono a migliorare il flusso del traffico.
Soluzioni di mobilità condivisa: cosa fare
Tutto dipende da quante soluzioni sono implementate in ambito urbano. Aumentare l’uso di robotaxi automatizzati, ad esempio, potrebbe aumentare la domanda totale di energia per i trasporti fino all’80%, perché gli utenti li potrebbero preferire a spostamenti a piedi o in bicicletta. Mentre navette e autobus ad alta frequenza automatizzate offrirebbero un’alternativa più efficiente dal punto di vista energetico. Insomma non bastano solo mezzi tecnologici ed autonomi, ma come sempre, deve esserci una corretta strategia di politiche urbanistiche, per ridurre il consumo energetico del trasporto e rendere più sostenibile l’ecosistema europeo della mobilità.
