sostenibilità e automotive

Auto a guida autonoma: una nuova era per la mobilità pubblica (e per l’ambiente)

Il mondo della mobilità, responsabile di circa un quarto delle emissioni antropogeniche di gas serra, si sta muovendo per rispondere alle enormi criticità legate all’uso indiscriminato di combustibili fossili. Le tendenze che anticipano il futuro

21 Apr 2022
Sergio Savaresi

Politecnico di Milano

L’umanità sta attraversando un’epoca cruciale per il futuro del pianeta e la sopravvivenza del genere umano stesso: l’uso indiscriminato di combustibili fossili negli ultimi 150 anni ha creato profonde mutazioni ambientali, e i prossimi decenni saranno determinanti per cercare rallentare (e sperabilmente fermare) il processo di generazione di gas a effetto serra (in primis la CO2), ed il conseguente innalzamento della temperatura media alla superficie del nostro (bellissimo ma delicato) pianeta.

Si stima che, per mantenere l’innalzamento delle temperature limitato a +2°, l’umanità abbia un “budget residuo” di circa 1500-2000Gtons di CO2 generata da combustibili fossili, a fronte di un valore complessivo equivalente di tutti i combustibili fossili di cui siamo a conoscenza che potrebbe essere circa 20-30 volte maggiore di questo valore. Significa che gran parte dei combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) dovranno rimanere sepolti e inutilizzati, ma per ottenere questo difficilissimo risultato serve che ciascun settore responsabile delle emissioni di CO2 antropogeniche individuai rapidamente delle soluzioni efficaci.

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I tre “megatrend” della mobilità del futuro

Il mondo della mobilità, responsabile di circa ¼ delle emissioni antropogeniche di gas serra, si sta muovendo per rispondere a questa enorme criticità, lungo 3 principali “megatrends”:

dal 14 al 17 giugno 2022
FORUM PA 2022: PNRR e le città del futuro: rigenerazione urbana e mobility as a service
IoT
Smart Mobility
  • Passaggio a veicoli elettrici (con accumulo energetico a bordo basato su batterie elettrochimiche e/o su idrogeno)
  • Sviluppo di modelli “a servizio” (Mobility As A Service – MAAS), che puntano a trasformare l’auto da un bene di proprietà e di uso privato ad uno condiviso e di fruizione pubblica
  • Sviluppo della tecnologia dei veicoli autonomi (partendo dal livello 3 di “conditioned autonomy” fino ad arrivare al livello 5 di “full-autonomy”)

La tecnologia del veicolo autonomo e il car sharing

Questi tre “megatrends” non sono correlati fra loro: ne esiste uno – la tecnologia del veicolo autonomo – che sarà il vero catalizzatore (una sorta di “big-bang”) della transizione verso nuovi modelli di mobilità. È infatti questa tecnologia che renderà fruibile ed economicamente conveniente l’uso del “car-sharing” (ovvero dei “robo-taxi”). Il passaggio ad una mobilità basata su auto pubbliche e “condivise” potrà facilitare ed accelerare ulteriormente la transizione verso veicoli elettrici.

Il “car-sharing” attuale è infatti fortemente limitato dalla accessibilità e dalla disponibilità di veicoli condivisi: per garantire la disponibilità di veicoli in car-sharing con tempi di accesso molto brevi, oggi servirebbero flotte di enormi dimensioni, con conseguente impossibilità di un breakeven economico.

La disponibilità di auto completamente autonome cambierebbe completamente lo scenario: un veicolo autonomo può muoversi autonomamente, garantendo un accesso diretto all’utilizzatore (è l’auto che viene da me e non io che devo cercare l’auto…), ma soprattutto una continua ri-allocazione ottimale in base ai momenti della giornata ed alla zona della città.

Una mobilità basata su veicoli pubblici

Al contempo, una mobilità basata su veicoli pubblici riduce moltissimo il problema della autonomia e dei tempi di ricarica: una grande flotta di mezzi pubblici può essere gestita in modo globalmente ottimo, sia dal punto di vista delle autonomie che dei tempi e momenti di ricarica (a differenza dei veicoli privati, che sono soggetti a vincoli molto stringenti e sub-ottimi, per andare incontro alle esigenze del loro proprietario).

Attualmente siamo ancora nelle primissime fasi di sviluppo della tecnologia dell’auto autonoma. Esistono numerosi modelli in commercio con caratteristiche di autonomia di livello 2 (controllo automatico sia di dinamica longitudinale che laterale, ma solo in alcuni contesti, e soprattutto con la costante supervisione del conducente), mentre non esistono ancora in commercio veicoli con autonomia di livello 3 (il vero “salto quantico”, in quanto il livello 3 prevede la possibilità di un vero e proprio disingaggio del conducente, e la presa in carico della guida – con le relative responsabilità – del “pilota automatico”).

La vera rivoluzione tra 10-15 anni

È probabile che servano altri 10-15 anni per vedere veicoli con livello di autonomia 4 o 5, acquistabili da chiunque, ed autorizzati a circolare senza limitazioni su strade pubbliche.

Arrivati a quel punto, si innescherà la “rivoluzione” che, di fatto, sarà una forma di “biforcazione”:

  • La gran parte dei veicoli diventeranno “robo-taxi”, con fruizione pubblica; saranno veicoli molto costosi e complessi, ma con una numerosità molto inferiore rispetto agli attuali veicoli privati (si stima fattore di riduzione pari addirittura a dieci)
  • Resterà una nicchia di veicoli “emozionali”, verosimilmente di proprietà privata, dei quali si enfatizzerà il “piacere di guida”, eventualmente confinato in circuiti privati

Questa rivoluzione avverrà anche attraverso cambiamenti epocali dell’assetto dell’industria dell’auto: entreranno nuovi attori (in primis i colossi della elettronica di consumo o dei servizi digitali), e tutti gli attuali fornitori dovranno riconfigurarsi per integrarsi al meglio in una tecnologia di veicolo estremamente più complessa che in passato, dove l’enfasi sarà quasi tutta sulle tecnologie ICT: sistemi di controllo, algoritmi, sistemi di comunicazione, Software, sensori e potenti piattaforme di calcolo.

La prima competizione di “autonomous motorsport”

In questo scenario che anticipa una rivoluzione, la novità dei primi giorni del 2022 è stato un evento che, in qualche modo, ha una portata storica: all’interno del Consumer Electronics Show (CES) di Las Vegas (quest’anno ritornato “ in presenza”), si è svolta la prima competizione di “autonomous motorsport”: sull’ovale del Las Vegas Motor Speedway, 9 vetture identiche, con a bordo 9 diversi “piloti di intelligenza artificiale”, sviluppati da altrettanti gruppi di ricerca internazionale, si sono sfidate nel primo evento di competizione multi-agente, completamente autonoma, ad altissima velocità (nella gara finale si sono raggiunti quasi i 280km/h). Questa storica competizione ha visto l’Italia in primissimo piano: il team vincitore è stato il team “PoliMOVE” del Politecnico di Milano, ed il terzo posto è stato conquistato dal team Italo-Emiratino “TII-Euroracing”, nato dalla collaborazione fra Università di Modena e l’istituto TII di Abu Dhabi.

La nascita dell’autonomous motorport ha tre principali obiettivi:

  • Introdurre anche nel modo del motorsport la tecnologia più importante e rivoluzionaria nell’industria automotive per i prossimi 10-20 anni
  • Sviluppare la tecnologia e il know-how degli “edge-cases” piu’ critici e piu’ difficili per un veicolo autonomo di livello 4 e 5, ovvero situazioni emergenza ad alta complessità ed alta dinamica
  • Sviluppare talenti in un contesto ad altissima velocità di crescita professionale e altamente motivante, per poi renderli disponibili all’industria automotive

In questo nuova e sfidante disciplina l’Italia ha mostrato di avere tutte le competenze, la voglia e le capacità per affrontare da protagonista questa epocale sfida tecnologica che cambierà il modo con cui ci muoveremo e che contribuirà in modo determinate alla sicurezza delle persone e alla salvaguardia del pianeta.

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