Home Smart City Intelligenza artificiale e gemelli virtuali per plasmare mobilità e città del futuro

Intelligenza artificiale e gemelli virtuali per plasmare mobilità e città del futuro

virtual twins
Immagine da Depositphotos

La tecnologia e l’industria non sono il problema ma possono essere la soluzione ai problemi legati a inquinamento e inefficienza degli attuali sistemi urbanistici e di mobilità. Come? Con modelli virtuali che aiutano a valutare, con simulazioni realistiche, gli scenari da scegliere…

Traffico eccessivo, inquinamento dell’aria, gestione efficiente dei trasporti di medio raggio: sono alcuni dei temi su cui si discute per rendere le nostre città – ma sarebbe meglio parlare di aree metropolitane, che coinvolgono sia le grandi città che i loro dintorni – più sostenibili.

Al momento, molte delle decisioni vengono prese sulla base di “sensazioni”, di “intuizioni” ma con un basso supporto di dati: è qui che la tecnlogia ha ampio spazio per dare un contributo fondamentale alla sostenibilità delle future città e dei sistemi di mobilità – intendendo anche la progettazione di veicoli, di ottimizzazione delle operation e della supply chain.

Un campo applicativo su cui Dassault Systemes sta lavorando da tempo e che, attraverso la sua piattaforma 3D Experience, mette a disposizione strumenti per simulare, non solo riprodurre digitalmente, un problema, un processo industriale, una infrastruttura, mettendola alla prova mentre si variano i parametri per testare le differenti situazioni operative.

Questo significa non solo avere la visione di quello che accade oggi, ma di valutare tutto il percorso e la storia che ha generato la situazione attuale, offrendo un approccio dinamico al problem solving: è questa la potenza del gemello virtuale (il virtual twin è diverso dal gemello digitale, che è una fotografia statica).

Il virtual twin, infatti, permette di proiettare nel futuro, adottando il paradigma if we, ovvero cosa succede se si cambiano i parametri, se si cambiano i materiali, rendendo vivo e dinamico lo studio della soluzione, utilizzando una piattaforma che consente il lavoro di team, anche remotamente, per predire, attraverso una simulazione reale, quale saranno gli effetti delle modifiche che si apportano al processo, al progetto o al prodotto.

Applicazioni del virtual twin nella mobilità, nella progettazione e nello sviluppo delle smart city

Laurence Montanari, vice president Transportation and Mobility, spiega che la missione di Dassault Systemes attraverso il virtual twin è quella di migliorare la realtà operando sulla sua copia virtuale (quindi dinamica, non statica).

Attraverso questa piattaforma si riescono a studiare fino a 109 varianti per le auto e 1021 varianti per i veicoli pesanti, accelerando la progettazione e lo sviluppo di nuovi veicoli.

Sono molti gli scenari in cui lo studio virtuale auto aiuta ad accelerare lo sviluppo dei prodotti o dei processi industriali: per esempio, nel trasporto pubblico è possibile simulare come rendere più sicuri e confortevoli – controllando temperatura e rumore nelle carrozze – i viaggi in metropolitana.

Oppure, si possono virtualizzare i viaggi di test dei veicoli a guida autonoma, riducendo i chilometri percorsi e, di conseguenza, le emissioni inquinanti e la pericolosità dei test; ancora, è possibile  virtualizzare i processi di disassemblamento dei prodotti vetusti per migliorare i processi di riciclo e di recupero dei materiali, in ottica di economia circolare.

Oltre alla mobilità urbana su ruote, attualmente l’industria aeronautica sta lavorando assiduamente per rendere il trasporto aereo più sostenibile e meno inquinante. Per Alexis Balloy, Aerospace & Defense Business consultant director di Dassault, la mobilità sostenibile nell’aviazione sarà un mix di diverse soluzioni.

Da una parte studiano la possibilità di realizzare veivoli a idrogeno o alimentati con combustibili saf o, ancora, alimentati da fuel cell.

Dall’altra si lavora a livello ingegneristico per rendere gli apparecchi più leggeri, ottimizzando i singoli componenti anche dal punto di vista dell’uso di materiale – attraverso stampanti 3D si è stati in grado di ridurre il peso di un singolo componente a un terzo con un rapporto 1/1,5 tra il materiale che componeva il pezzo e quello utilizzato (inizialmente si era in un rapporto di 1/15).

L’industria non è il problema, ma è la soluzione” spiega Balloy, illustrando come ci si sta muovendo nella progettazione di nuove soluzioni tecnologiche e di veicoli più efficienti, nonché nell’individuazione di infrastrutture e gestione delle operation più efficienti per i voli di medio-corto raggio.

Il passaggio a un sistema aeronautico sostenibile richiede infatti le corrette infrastrutture aeroportuali, che oggi non sono ancora pronte a gestire i motori elettrici o a idrogeno – pensiamo per esempio all’approvvigionamento di idrogeno per veicoli innovativi o per la ricarica elettrica.

A questo proposito è interessante uno scenario che vede gli aeroporti diventare anche hub di produzione energetica, dotandosi di impianti per la produzione da fonti rinnovabili e per la produzione di idrogeno verde.

Le simulazioni per la creazione di una nuova aeronautica leggera, su cui un team di Dassault Systemes sta lavorando per fornire indicazioni ingegneristiche alle case produttrici di aerei, riguarda anche l’ambiente esterno, per esempio il rumore e l’impatto ambientale sui cittadini, ma anche sulla trasformazione degli hub aeroportuali in centri commerciali e in cui i cittadini possano trascorrere il loro tempo libero, non solo il tempo per la partenza.

In questo modo si pososno ottimizzare gli spazi e generare modelli economici diversi che possono aiutare il trasporto aereo a diventare più sostenibile attraverso la generazione di nuove revenue per coprire gli investimenti in sostenibilità.

Infine, è necessario affrontare il tema urbanistico e di sviluppo delle città del futuro: le previsioni vedono un aumento in termini di espansione territoriale e di numerodi abitanti delle aree metropolitane.

D’altra parte, le esigenze dei cittadini di avere uno stile di vita migliore, più green e di poter godere di servizi vicini impone una progettazione diversa delle città.

Ecco allora che Jacques Beltran, vice president Cities & Public Services, spiega come il gemello virtuale funzioni anche per l’eleborazione di questi problemi complessi: i molti dati a disposizione, le piattaforme collaborative che forniscono ulteriori input, i modelli urbanistici e tridimensionali delle città consentono una virtualizzazione che agevola le simulazioni per capire come trasformare la città.

Le simulazioni in tempo reale e dinamiche possono aiutare non solo a prevedere gli effetti catastrofali di eventi climatici estremi – per esempio di un’alluvione in città – ma anche per mettere a punto strumenti che aiutino i cittadini e le autorità a reagire a questi eventi in tempo reale e sulla base dell’evolversi della situazione.

Inoltre, basandosi sulle simulazioni si possono scegliere i modelli più efficienti per normative di mobilità urbana – a Parigi, la tecnologia di Dassault Systemes ha messo a disposizione i dati per comprendere il livello di efficacia dell’introduzione di una corsia riservata al car pooling, indirizzando le scelte politiche dall’intuizione alla dimostrazione basata sui dati precisi dell’efficacia o meno della soluzione pensata.

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