Nel contesto dei sistemi di trasporto urbano, i gemelli digitali possono facilitare l'analisi dei dati in tempo reale e la modellazione predittiva, consentendo agli urbanisti e alle autorità di trasporto di prendere decisioni informate. Integrando i dati provenienti da diverse fonti - come i sensori del traffico, l'utilizzo dei trasporti pubblici e il monitoraggio ambientale - le città possono ottenere una comprensione completa delle loro reti di trasporto.

I gemelli digitali possono anche contribuire in modo significativo agli sforzi di sostenibilità: Modellando e analizzando i modelli di consumo energetico e le metriche sulla qualità dell'aria, le città possono sviluppare strategie volte a ridurre le loro impronte di carbonio. Queste simulazioni possono identificare le opportunità di integrare nel contesto urbano opzioni di trasporto più ecologiche, come il trasporto pubblico e la micromobilità.

Un nuovo studio di Eurac Research, recentemente pubblicato sulla rivista scientifica logistics, propone un approccio innovativo per la creazione di gemelli digitali della mobilità urbana, incentrato sulla standardizzazione dei processi attraverso un linguaggio formale (Specification and Description Language - SDL). Questo studio affronta la fase di validazione concettuale, che fa parte di un più ampio processo di validazione continua tipico dei gemelli digitali. Ciò consente lo sviluppo di gemelli digitali che possono essere continuamente migliorati attraverso dati in tempo reale e utilizzati per ottimizzare scenari di mobilità sostenibile.

Grazie alla collaborazione tra Eurac Research e l'Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), i ricercatori hanno sviluppato il quadro concettuale del gemello digitale e lo hanno applicato alla città di Bolzano. Mentre l'UPC ha fornito la metodologia per la validazione continua e la concettualizzazione attraverso il linguaggio di specificazione e descrizione, Eurac Research si è concentrata sulla progettazione del quadro concettuale per l'ottimizzazione degli scenari di mobilità urbana, incorporando fattori come la congestione del traffico, le emissioni e il consumo energetico.

"L'innovazione principale è l'uso del linguaggio di specificazione e descrizione per formalizzare il processo di creazione dei gemelli digitali, stabilendo un quadro indipendente da strumenti e linguaggi. Questa formalizzazione non solo permette di adattarsi a diversi contesti urbani, ma migliora anche la comunicazione con le parti interessate, fornendo una struttura accessibile e standardizzata che supporta una facile validazione e collaborazione, anche per i non esperti", spiega Andrea Grotto, primo autore di questo studio.

"Da molti anni eseguiamo ottimizzazioni multi-obiettivo nel campo della modellazione energetica. Lo facciamo per identificare la combinazione di tecnologie che permette di raggiungere una determinata riduzione delle emissioni di CO2 del sistema energetico al minor costo possibile. Il presente studio stabilisce il quadro che dovrebbe consentire in futuro di trasferire questo approccio nel campo della mobilità urbana: Creare un gemello digitale della situazione attuale e modellare centinaia di scenari diversi che permettano di soddisfare le reali esigenze di mobilità in modo più efficiente dal punto di vista energetico e rispettoso dell'ambiente, con minori congestioni", spiega Wolfram Sparber, responsabile dell'Istituto per le energie rinnovabili e co-autore dello studio.

In conclusione, l'implementazione dei gemelli digitali nei sistemi di trasporto urbano può rappresentare un cambiamento trasformativo verso processi di pianificazione più intelligenti. Sfruttando la tecnologia per monitorare, simulare e ottimizzare, i funzionari comunali possono affrontare le attuali sfide urbane, gettando al contempo le basi per uno sviluppo sostenibile della città e una migliore qualità della vita per i suoi residenti.

Link all'articolo originale

Questo studio è stato finanziato dall'Unione Europea-NextGenerationEU, nell'ambito del consorzio iNEST-Interconnected Nord-Est Innovation Ecosystem (PNRR, Missione 4 Componente 2, Investimento 1.5 D.D. 1058 23/06/2022, ECS00000043-Spoke1, RT3, CUP I43C22000250006). Gli autori ringraziano l'Assessorato all'Innovazione, Università Ricerca e Musei della Provincia Autonoma di Bolzano per la copertura dei costi di pubblicazione Open Access.