Uno studio di Cnr-Isti, Università di Pisa e Scuola Normale Superiore rivela che l’uso generalizzato di Google Maps, TomTom e altri navigatori può concentrare i veicoli su poche strade. Oltre una soglia di adozione compresa generalmente tra il 60% e l’80%, i vantaggi ambientali possono ridursi o scomparire.
Le applicazioni di navigazione satellitare aiutano ogni giorno milioni di automobilisti a individuare il tragitto più rapido. Quando però migliaia di persone ricevono contemporaneamente suggerimenti simili, ciò che appare conveniente per il singolo conducente può produrre conseguenze negative per l’intera città.
A evidenziarlo è uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature Communications, condotto da Giuliano Cornacchia, Mirco Nanni e Luca Pappalardo dell’Istituto di scienza e tecnologie dell’informazione del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isti), insieme a Dino Pedreschi dell’Università di Pisa.
La ricerca mostra che la diffusione su larga scala dei navigatori satellitari può ridurre la varietà dei percorsi scelti, concentrare il traffico su un numero limitato di strade e, in determinate condizioni, annullare i benefici attesi in termini di emissioni di CO₂.
Traffico simulato a Firenze, Milano e Roma
I ricercatori hanno analizzato gli effetti dei servizi di navigazione sul traffico urbano di Firenze, Milano e Roma. Per farlo hanno utilizzato simulazioni al computer, integrando i dati GPS di veicoli privati con gli itinerari consigliati da Google Maps, TomTom, Bing Maps e Mapbox.
Come spiega Luca Pappalardo, primo ricercatore del Cnr-Isti, professore associato alla Scuola Normale Superiore e coordinatore dello studio, le simulazioni hanno preso in considerazione diversi livelli di traffico e differenti percentuali di utilizzo dei navigatori.
Gli scenari esaminati vanno da una situazione in cui nessun automobilista segue le indicazioni digitali fino alla piena adozione, con il 100% dei veicoli guidato da un’applicazione. Gli studiosi hanno quindi misurato due aspetti principali: la diversità dei tragitti utilizzati e le emissioni di anidride carbonica generate dal traffico.
I navigatori concentrano le automobili su meno strade
I risultati indicano che, con l’aumento degli automobilisti che seguono i suggerimenti delle piattaforme, diminuisce sensibilmente la varietà dei percorsi.
Quando tutti gli utenti utilizzano un navigatore, la diversità degli itinerari può ridursi fino al 14% rispetto allo scenario nel quale nessuno segue le indicazioni. I flussi vengono così canalizzati verso un insieme più ristretto di strade, con una maggiore presenza di veicoli sulle autostrade e sulle principali arterie urbane.
«Questi strumenti possono offrire vantaggi al singolo automobilista, ma quando un numero elevato di utenti riceve indicazioni analoghe possono prodursi effetti collettivi indesiderati sulla mobilità urbana», osserva Giuliano Cornacchia, primo autore della ricerca.
Lo studio, dunque, non stabilisce che i navigatori siano positivi o negativi in assoluto. Mette invece in evidenza il possibile conflitto tra l’ottimizzazione del viaggio individuale e il funzionamento complessivo della rete stradale.
Emissioni di CO₂: i vantaggi dipendono dal traffico
L’impatto ambientale dei navigatori cambia in base alle condizioni della circolazione e alla percentuale di automobilisti che utilizzano le applicazioni.
Quando il traffico è leggero, i percorsi suggeriti possono contribuire a ridurre i tempi di viaggio e le emissioni di CO₂. Nelle situazioni di forte congestione, invece, gli effetti positivi emergono soprattutto quando il tasso di adozione rimane contenuto.
Superata una soglia generalmente compresa tra il 60% e l’80%, i benefici tendono ad attenuarsi fino a scomparire. In alcuni scenari simulati a Roma, l’effetto si è addirittura invertito, determinando un aumento delle emissioni.
Secondo Dino Pedreschi, professore del Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa, non esiste tuttavia un valore valido in ogni situazione: la soglia critica varia in funzione della città, dell’intensità del traffico e del servizio di navigazione impiegato.
Quando l’intelligenza artificiale modifica le città
La ricerca affronta un tema che va oltre la mobilità: il modo in cui gli algoritmi e i sistemi di intelligenza artificiale influenzano il comportamento della società.
Ogni navigatore propone una scelta apparentemente individuale, indicando quale strada percorrere. Se la stessa indicazione viene seguita contemporaneamente da migliaia di persone, però, l’algoritmo può trasformare i flussi di traffico di un’intera area urbana.
Questa relazione tra decisioni personali e conseguenze collettive è al centro del progetto City-AI Coevolution, coordinato da Luca Pappalardo e finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca attraverso il programma FIS.
Allo studio hanno contribuito anche Mirco Nanni, ricercatore del Cnr-Isti impegnato nell’analisi dei dati di mobilità, e gli altri componenti del gruppo che ha elaborato le simulazioni nelle tre città italiane.
Verso navigatori più sostenibili
La sfida futura sarà sviluppare servizi capaci di valutare non soltanto il percorso più rapido per ciascun automobilista, ma anche le ripercussioni complessive dei suggerimenti sulla rete stradale.
I navigatori di nuova generazione potrebbero distribuire meglio i flussi, evitare che troppi veicoli vengano indirizzati verso le stesse arterie e considerare parametri come congestione, emissioni, sicurezza e qualità dell’aria.
L’obiettivo è passare da una navigazione orientata esclusivamente all’interesse individuale a sistemi coordinati con le politiche pubbliche della mobilità. In questo modo gli algoritmi potrebbero diventare strumenti realmente utili per costruire città meno congestionate e più sostenibili.
