La mobilità urbana tra comportamenti individuali e analisi dei dati

La mobilità nei centri urbani è un tema centrale nel dibattito sulla sostenibilità e sul futuro delle nostre città. I trasporti rappresentano quasi un quarto delle emissioni di gas serra in Europa e sono la causa principale dell’inquinamento atmosferico. Tra le varie modalità, le auto e gli autobus contribuiscono per il 45,1%. La Commissione Europea mira a una riduzione del 90% delle emissioni dei trasporti entro il 2050.

Attualmente, la valutazione dell’impatto ambientale delle auto si basa principalmente sulla loro tecnologia, definita dalla Classe Euro. Questa approccio, tuttavia, non considera come il veicolo viene effettivamente utilizzato. Ad esempio, una vettura più datata potrebbe rispettare i limiti ambientali se guidata in modo ottimale, con chilometraggio limitato e a velocità ecocompatibili. Dati recenti mostrano che alcuni veicoli Euro 6 presentano emissioni significativamente maggiori rispetto ad alcuni Euro 4, e viceversa, a causa di fattori come la distanza percorsa, il tipo di strada, la velocità media e lo stile di guida.

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Questo divario tra valutazione standard e impatto reale pone una sfida, specialmente considerando che l’acquisto di una nuova auto completamente elettrica rimane un ostacolo economico per molti. Una transizione sostenibile verso la mobilità elettrica non potrà essere rapida e richiederà un cambiamento dei paradigmi di mobilità, non solo una semplice sostituzione dei veicoli a combustibile fossile.

Mobilità, un Nuovo approccio alla misurazione delle emissioni

Una ricerca congiunta tra il Politecnico di Milano e UnipolTech, pubblicata sulla rivista scientifica Nature, presenta una metodologia innovativa per quantificare le emissioni delle auto basandosi sul comportamento del singolo veicolo, oltre che sulla tecnologia. Questo approccio, definito “veicolo-centrico”, utilizza un semplice dispositivo telematico, soprannominato “Green Box”, facilmente installabile sul veicolo, dotato di GNSS e di un’unità di misura inerziale (IMU). Non sono necessari complessi apparati di misurazione dei gas di scarico.

Il dispositivo raccoglie dati come la distanza percorsa, la velocità media, il tipo di strada e lo stile di guida (basato su accelerazioni e frenate brusche). Questi dati vengono poi combinati con le informazioni standard sulle emissioni (come quelle derivate dal database HBEFA e dalla Classe Euro) per ottenere una misurazione personalizzata e accurata delle emissioni di CO2, NOx e del consumo di carburante per il singolo veicolo.

Tre indicatori di performance ambientale (KPI) adimensionali sono stati definiti per valutare l’impatto individuale: Pcons (consumo carburante), PCO2 (emissioni di CO2) e PNOx (emissioni di NOx). Questi indicatori tengono conto di fattori come la velocità media, il tipo di strada, i chilometri percorsi, il tipo di veicolo e lo stile di guida. Pcons e PCO2 mostrano una forte correlazione, confermando il legame lineare tra consumo di carburante e emissioni clima-alteranti.

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Mobilità oltre la classe Euro

L’analisi basata su questi indicatori, condotta su un vasto insieme di dati telematici raccolti da oltre 11.000 veicoli e 25 milioni di viaggi in Italia, ha rivelato che la sola Classe Euro non fornisce un quadro completo dell’impatto ambientale di un veicolo. Un veicolo Euro 4 guidato in modo attento può inquinare meno di un Euro 6 guidato male. Le emissioni dipendono sia dalla tecnologia sia dal comportamento al volante.

Utilizzando gli indicatori PCO2 e PNOx, è possibile classificare i veicoli in gruppi di impatto ambientale che differiscono significativamente dalla semplice ripartizione per Classe Euro. Ciò consente una valutazione più precisa dell’impatto individuale. Questa valutazione individualizzata permette ai decisori politici di considerare politiche basate sulle emissioni effettive piuttosto che su restrizioni generalizzate legate all’età o alla Classe Euro del veicolo.

Un’accessibilità economica per una nuova auto completamente elettrica rappresenta ancora una barriera per molti. Il nuovo approccio alla misurazione delle emissioni consente di includere aspetti sociali ed economici nella transizione, rendendola più socialmente inclusiva e meno gravosa economicamente sugli individui. Si apre la strada a politiche ambientali basate sulla neutralità tecnologica e sul merito comportamentale, non solo su standard omologativi.

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Mobilità urbana, l’opinione dei cittadini e le implicazioni politiche

Un sondaggio YouTrend sulla mobilità urbana nelle grandi città italiane conferma che l’auto privata rimane il mezzo prevalente per recarsi al lavoro o allo studio (55%). Le scelte di trasporto sono influenzate principalmente dal tempo di percorrenza (51%), dalla convenienza economica (31%) e dalla flessibilità (30%); solo il 15% considera prioritario l’impatto ambientale.

Quanto alle politiche di accesso ai centri urbani, le posizioni sono ancora polarizzate. Il 48% degli intervistati è contrario a limitare l’accesso alle Zone a Traffico Limitato (ZTL) solo ai proprietari di auto più nuove, mentre il 42% è favorevole.

Un dato interessante emerge sulla disponibilità ad installare dispositivi di monitoraggio delle emissioni. Il 51% degli intervistati si dichiara disponibile ad installare la “Green Box” se ciò permettesse di ottenere maggiori accessi nelle ZTL.

Questa disponibilità indica un potenziale supporto pubblico per politiche basate sulle emissioni reali piuttosto che sull’età del veicolo. La metodologia della “Green Box” fornisce uno strumento concreto per attuare tali politiche, attribuendo una nuova responsabilità al conducente che può “misurare” l’impatto del suo stile di guida sulle emissioni. Ciò permetterebbe anche a una macchina più vecchia di continuare a circolare se la guida è “virtuosa”.

Sergio Savaresi, Direttore Dipartimento Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano e Membro del Comitato di Indirizzo The Urban Mobility Council, ha commentato: “Una transizione sostenibile verso la mobilità elettrica non potrà essere rapida, in quanto dovrà passare attraverso un cambio dei paradigmi di mobilità, e non semplicemente essere una sostituzione di auto a combustibile fossile“.

Ha aggiunto che questo periodo di transizione “dovrà essere accompagnato in modo graduale, attraverso la quantificazione dell’impatto ambientale di ogni vettura, a prescindere dalla classe euro, in funzione di quanto e di come viene usata. Ciò garantirebbe neutralità tecnologica evitando tagli e divieti non lineari“.

La “Green Box” rappresenta, quindi, uno strumento per stimare con accuratezza le emissioni di ciascun veicolo tramite dispositivi telematici. Questo consente di definire un budget annuo di inquinanti per veicolo e promuove una neutralità tecnologica, dove nessuna tecnologia è preclusa a priori. La responsabilità diventa individuale: ogni cittadino può gestire il proprio “budget” combinando tecnologia del veicolo, intensità d’uso e stile di guida.

Mobilità urbana, i 10 punti salienti della ricerca

La ricerca è stata realizzata in collaborazione con UnipolTech.
Il dataset analizzato include circa 11.000 veicoli privati e 25 milioni di viaggi realizzati in Italia tra gennaio e settembre 2022.
I dispositivi telematici utilizzati sono dotati di GNSS e IMU.
L’IMU funziona a una frequenza massima di 200Hz, mentre i dati GNSS sono campionati a 10Hz.
Le accelerazioni e decelerazioni superiori a |0.3|g sono registrate come “eventi bruschi”.
Per la valutazione del consumo e della CO2, è stata identificata una “velocità verde” ottimale tra i 50 e i 75 km/h.
Le curve di correzione per il consumo e la CO2 sono normalizzate rispetto a velocità specifiche derivate dai cicli di test WLTP (18.9 km/h per urbano, 39.2 km/h per misto, 60.8 km/h per autostrada per il consumo) e a 70 km/h per la CO2.
Lo stile di guida aggressivo può aumentare il consumo di carburante e le emissioni di CO2 dal 20% al 40%, con un valore prudenziale del 30% utilizzato nella ricerca.
L’analisi mostra una forte correlazione tra consumo di carburante (Pcons) e emissioni di CO2 (PCO2), con un coefficiente R > 0.95.
Nel campione studiato, la Classe Euro da sola non determinava in modo assoluto le emissioni; alcuni veicoli Euro 4 mostravano emissioni inferiori rispetto ad alcuni Euro 6 a causa del comportamento di guida.

Mobilità urbana. Valori di emissione relativi ai KPI mediani per Classe Euro