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MOBILITY SHOW 2006 - Convegno
"Fisica della città e modelli di mobilità urbana"
B. Giorgini, S. Rambaldi, O. Bernardi, M. Brambilla, L. Cattelani, G. Melchiorre |
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INTERVENTI:
Introduzione - B. Giorgini Modelli,
misure ed esperimenti - G. Melchiorre
Distrimobs: strumento di progettazione - M. Brambilla, L. Cattelani
Comportamenti individuali: meccanismo decisionale - O. Bernardi
Risultati e prospettive - S. Rambaldi
Introduzione - B. Giorgini
Si presenta la mobilità urbana quale fenomeno complesso che è possibile studiare modellando sistemi virtuali composti d’individui “intelligenti” capaci di esplorare in silicio le possibili caratteristiche e le evoluzioni dinamiche, con proprietà emergenti come l’auto-organizzazione. In altri termini si modella un’intelligenza artificiale per la mobilità. Il punto delicato è come il mondo artificiale, con la sua popolazione d’agenti, rispetti la realtà con la sua popolazione di cittadini. Sicuramente il problema di raccogliere serie temporalmente estese di dati empirici da confrontare con i risultati delle simulazioni è cruciale per lo sviluppo futuro di questo tipo di modelli.
In questa introduzione si presenta il lavoro di AIMLab, Artificial Intelligence for Mobility, un laboratorio in cui è impostato un programma di ricerca per studiare la mobilità nell’intera città di Bologna, e che, con il Laboratorio Nomadis dell’Università Milano Bicocca, sta analizzando i dati empirici della mobilità pedonale e dei fenomeni di affollamento durante il Carnevale di Venezia.
Infine è fatto un accenno all’ultima frontiera nello studio del traffico.
Modelli, misure ed esperimenti - G. Melchiorre
Si affronta il tema della mobilità individuale, sia pedonale sia autoveicolare, la quale può essere descritta attraverso modelli fisico-matematici e, affinché non restino solo teorici, è necessario da una parte specificarli in casi reali tramite un’opportuna calibrazione e dall’altra procedere ad una sperimentazione mirata a mettere in evidenza le eventuali congruenze o discrepanze tra i modelli e la realtà.
Si presentano diversi modelli, loro calibrazione e sperimentazione facendo notare le specificità di ciascuno: ogni modello è stato sviluppato per riprodurre un determinato tipo di mobilità su una specifica scala spaziale.
La mobilità pedonale che si può svolgere dentro un’area limitata come una piazza, un museo, una stazione è presentata attraverso il modello Campus. Quella autoveicolare, che si può svolgere su un reticolo complesso come un’area metropolitana, è mostrata attraverso AutoMobilis. Infine, attraverso il modello Mileto/Manhattan s’illustra una mobilità dove s’integrano tra loro quella pedonale con quella su mezzo di trasporto pubblico e autoveicolare privata.
La calibrazione di tali modelli consta nella determinazione delle diverse popolazioni che caratterizzano la mobilità in un caso reale e nella definizione dei principali cronotopi dell’area presa in esame, i quali possono andare da un’edicola in una stazione ad un centro commerciale di una vasta area metropolitana.
La sperimentazione consiste nella misura delle traiettorie che definiscono i percorsi principali dell’area ed il confronto di questi con quelli riprodotti dai modelli.
Distrimobs: strumento di progettazione - M. Brambilla, L. Cattelani
I simulatori sono un utile ausilio per il computer aided design in materia di mobilità e traffico. La presentazione introduce i tool di progettazione urbanistica a partire da quelli storicamente utilizzati dagli enti, mostrando le principali caratteristiche delle varie tipologie di strumenti. Segue una panoramica del progetto software Distrimobs, in sviluppo all’interno di AIMLab, basato su un’architettura ad agenti.
Sono quindi introdotti gli agenti del modello Distrimobs, i mobber, che rappresentano singoli pedoni e come loro siano dotati di percezioni (dettagliate a breve distanza ed aggregate a lunga distanza) e di memoria. In particolare è evidenziato come ogni singolo mobber agisca per soddisfare le proprie motivazioni, le quali evolvono nel tempo, considerando lo stato attualmente percepito dell’ambiente. Infine, si mostra il funzionamento dell’intelligenza artificiale stratificata dei mobber, dove gli strati inferiori elaborano decisioni locali, mentre gli strati più elevati applicano politiche d’ampio respiro.
Il software Distrimobs è quindi proposto come tool di progettazione urbanistica ed architettonica mostrando come permetta di adattarsi a progetti esistenti a partire dai formati più diffusi (CAD, ESRI Shape…). È presentata l’importante possibilità di Distrimobs di simulare un elevato numero d’agenti sfruttando la propria architettura distribuita. Infine, tramite uno strumento d’esplorazione visuale, è mostrato come sia possibile analizzare e presentare i risultati simulativi.
A conclusione dell’intervento sono forniti esempi d’utilizzo del simulatore, all’interno dei quali si evidenziano le caratteristiche innovative del software Distrimobs ed alcune applicazioni concrete previste per l’immediato futuro.
Comportamenti individuali: meccanismo decisionale - O. Bernardi
Nella presentazione si tratta di come, dal momento che i componenti elementari del sistema città, gli individui, sono in continuo scambio di informazioni con l’ambiente e hanno capacità cognitive, al fine di descrivere questo sistema sia necessaria una “fisica intenzionale e decisionale”.
Nello specifico si presenta un meccanismo di scelta tra due possibili destinazioni a seguito di un’informazione inerente all’affollamento delle stesse. Ciò che si osserva è l’emergere di un fenomeno cooperativo che porta ad una dinamica collettiva per la quale gli individui tendono ad un equilibrio auto-consistente portando il sistema ad una configurazione stabile, auto-organizzata.
Si mostra come questo fenomeno sia determinato dai parametri introdotti nel modello, quali il tempo d’acquisizione dell’informazione, la capienza dei locali visitati, il grado di cooperazione proprio degli individui, che vanno a determinare il diverso andamento delle decisioni del singolo, livello microscopico, e la configurazione auto-organizzata o meno della popolazione, livello macroscopico.
Laboratorio di Fisica della Città
Universita' di Bologna
A.Bazzani, B.Giorgini, S.Rambaldi, G.Servizi e G.Turchetti
R.Battistini, O.Bernardi, M.Brambilla, L.Cattelani, G.Melchiorre
Dipartimento di Fisica e CIG
(**)
INFN-Sezione di Bologna
(**) Centro Interdipartimentale per la Biocomplessita' L.Galvani
Universita' di Bologna
Il Laboratorio di Fisica della Citta' e' supportato finanziariamente da Volvo Italia SpA Company
www.physycom.unibo.it
www.fisicadellacitta.it
Per contattare:
Giuseppina Melchiorre
TEL. 3283164112
e-mail: giuseppina.melchiorre@bo.infn.it
Luca Cattelani TEL. 3475060803
e-mail: cattelan@cs.unibo.it |
Further information:
Show management
Tel. +39 0585 787963
Fax +39 0585 787602
E-mail: info@mobilityshow.it
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