Algoritmes intel·ligents per transformar la mobilitat compartida de Barcelona

Aconseguir que el transport urbà i els desplaçaments de la ciutadania siguin més eficients i sostenibles és un dels desafiaments polítics i tecnològics de les ciutats del futur. Darrerament, s'han desenvolupat nous serveis de transport innovadors, com els vehicles compartits, que intenten respondre a aquestes demandes, però que també presenten reptes operatius complexos: des de decidir quants aparcaments són necessaris per a aquestes flotes de vehicles fins a calcular la ruta més adequada segons l'estat del trànsit. L’Internet Interdisciplinary Institute (IN3) de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) ha engegat OptimalSharing@SmartCities, un nou projecte que té com a objectiu proporcionar solucions eficients per a les pràctiques del transport compartit a Barcelona, mitjançant el disseny d'una nova família d'algoritmes intel·ligents d'"optimització àgil", capaços de processar ràpidament grans quantitats de dades per recolzar la presa de decisions en temps real.

La Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), la Universitat Politècnica de València (UPV) i l'empresa Spindox Labs, del grup italià Spindox, també participen en aquest projecte, que és finançat per l'Ajuntament de Barcelona i la Fundació "la Caixa". "Amb una presa de decisions més eficient, es podria estalviar temps als ciutadans, reduir el consum d'energia i augmentar la seguretat i el benestar social dels habitants d'una gran ciutat com Barcelona", explica el catedràtic de la UPV i coordinador del projecte, Ángel A. Juan.

Identificar patrons de mobilitat a partir de l'Open Data BCN 

Una ciutat com Barcelona produeix una gran quantitat d'informació en temps real a través de sensors, càmeres i altres dispositius electrònics situats en vehicles i infraestructures, que estan connectats via internet gràcies a la tecnologia de la internet de les coses (internet of things). El nou projecte partirà de l'anàlisi d'aquest tipus d'informació, que és recollida per la iniciativa Open Data BCN, el servei de dades obertes de l'Ajuntament de Barcelona. "El primer pas serà analitzar totes les dades disponibles sobre la mobilitat dels ciutadans, utilitzant algoritmes d'aprenentatge automàtic per identificar patrons de mobilitat i demandes dels ciutadans", explica Ángel A. Juan. 

Reoptimització contínua i en temps real

A partir d'aquestes dades, l'objectiu del projecte serà desenvolupar algoritmes capaços d'optimitzar en temps real pràctiques de transport compartit, com, per exemple, el carsharing, l'ús temporal de vehicles compartits o el ridesharing, que consisteix a compartir viatges o rutes curtes en un mateix vehicle. Davant aquest repte, els investigadors implicats han desenvolupat els algoritmes d'optimització àgil.

"Coordinar els fluxos de trànsit de tants vehicles en un sistema tan dinàmic com és una ciutat intel·ligent (smart city), on les condicions de trànsit o ambientals canvien contínuament, és un procés altament complex, ja que les decisions han de ser eficients i ràpides alhora, per la qual cosa no és possible fer servir mètodes tradicionals o que demanin un temps de computació alt. Aquí és on els algoritmes àgils juguen un paper determinant, ja que permeten la reoptimització contínua i en temps real d'aquests sistemes dinàmics", destaca el coordinador d'OptimalSharing@SmartCities.

Un simulador del trànsit de Barcelona

Per poder validar els resultats dels conceptes i algoritmes desenvolupats durant el projecte, els investigadors crearan una plataforma de simulació de trànsit al "més realista possible" que agafarà la ciutat de Barcelona com a model de proves. "La plataforma proporcionarà informació als responsables de la formulació de polítiques, els socis industrials i les parts interessades sobre com s'han de coordinar les operacions de carsharing i ridesharing a la ciutat, considerant dimensions econòmiques, de sostenibilitat ambiental i social", resumeix l'investigador.

El desenvolupament del simulador estarà liderat per Spindox Labs, una empresa amb molts anys d'experiència en la transferència de coneixements d'alta tecnologia a aplicacions de la vida real, una mostra de l'aposta del projecte per la col·laboració entre universitat i empresa. "Estem molt agraïts per haver estat convidats a participar en aquest projecte. Spindox té una forta vocació cap a la recerca aplicada, i la col·laboració amb la UOC, que ja s'ha materialitzat en altres àmbits, ens brinda una excel·lent oportunitat d'aplicar els resultats del nostre treball en una ciutat gran i complexa com Barcelona", destaca Paolo Marone, country manager de Spindox Espanya.

Un projecte de ciència oberta

El projecte està previst que finalitzi a mitjan 2023 i es desenvoluparà seguint una política de ciència oberta. És a dir, els resultats, tant els conceptes i algoritmes com la plataforma de simulació de trànsit, estaran disponibles públicament perquè els socis i les parts interessades puguin provar nous models de mobilitat basats en els principis de carsharing i ridesharing. En aquest sentit, el projecte compta amb la col·laboració de diferents empreses i organitzacions vinculades al sector de la mobilitat urbana i el transport sostenible. "Seguim la filosofia de ciència oberta, pensem que el coneixement que generem a les universitats i centres de recerca no només ha de ser publicat en les millors revistes científiques (aspecte que també és important), sinó que, a més, ha de servir perquè les empreses del sector i organitzacions com l'Ajuntament de Barcelona puguin oferir millors serveis als ciutadans", destaca l'investigador.

En aquesta línia, un dels objectius del projecte és "exportar els resultats i aprenentatges del projecte a altres ciutats espanyoles com València, i també altres de la resta d'Europa, tenint en compte que Spindox és una multinacional amb seu a Itàlia", conclou Ángel A. Juan.

Aquesta recerca de la UOC afavoreix l'Objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) 9, enfocat a millorar la indústria, la innovació i les infraestructures.

Aquest és un dels quatre projectes de recerca amb participació de la UOC –dos dels quals com a institució coordinadora, com és aquest cas– entre els set finançats per la convocatòria extraordinària de subvencions per a recerca científica de la Fundació “la Caixa” i l’Ajuntament de Barcelona, emmarcada en el Pla Barcelona Ciència 2020-2023, per afrontar els reptes urbans més urgents.

 

UOC R&I

La recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle xxi, mitjançant l'estudi de la interacció entre la tecnologia i les ciències humanes i socials, amb un focus específic en la societat xarxa, l'aprenentatge en línia i la salut digital.

Els més de 500 investigadors i investigadores i els 51 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC, un programa de recerca en aprenentatge en línia (e-Learning Research) i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

A més, la Universitat impulsa la innovació en l'aprenentatge digital a través de l'eLearning Innovation Center (eLinC) i la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Els objectius de l'Agenda 2030 de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC. Més informació: research.uoc.edu #25anysUOC