-
andychow.
User deleted
Ingorgo al computer
Come si rendono più intelligenti le dinamiche del traffico? E' quello che studia la Fisica delle Città. Una nuova scienza che ci riguarda tutti
di Federico Pedrocchi - L'Espresso
Se scaldiamo una sostanza -l'acqua, per esempio - le sue molecole si mettono in movimento. Il calore cresce e il movimento si intensifica. Se raffreddiamo, il moto diminuisce, e a un certo momento cessa quasi del tutto. Si ha il ghiaccio.
Il calore, quindi, mette energia nel sistema. Il freddo la toglie. Un gruppo di fisici (Dirk Helbing, Tamas Vicsek e Illés Farkas) si è posto il seguente problema: se il moto delle molecole non fosse imposto dall'esterno, ovvero riscaldandole, ma fossero le molecole stesse ad avere una propria capacità di agitazione, che cosa succederebbe? Le cose non dovrebbero cambiare. Per esempio: anche queste molecole 'auto-energetiche', se si agitano tanto, dovrebbero evaporare. è così? No: si bloccano, invece, come in un cristallo. Definizione volutamente paradossale del fenomeno: congelamento da riscaldamento.
Qui siamo nel campo delle simulazioni al computer, oggi ampiamente utilizzate in tanti campi della ricerca scientifica. è con la simulazione che riusciamo ad avere molecole dotate di una loro autonoma motricità, perché in natura non esistono. Ma se ci interessano sistemi nei quali tante singole particelle hanno tale autonomia, nella natura, quella vera, ci si può ritornare. Un esempio? Gli umani che si muovono in una città, a piedi, o in macchina. Allora: benvenuti nella Fisica delle Città, che è anche il nome del gruppo bolognese del Dipartimento di Fisica della locale università. Sono loro che, a fine dicembre 2005, hanno organizzato il primo convegno di questa nuova area di ricerca.
C'era anche Dirk Helbing. Lui studia la folla: quella che, per esempio, in un frenetico sabato di saldi, si muove dentro un grande magazzino. Che cosa facciamo, noi tutti, quando ci troviamo in una simile calca? Evitiamo costantemente il primo che ci viene incontro. Non guardiamo più in là, non cerchiamo possibili traiettorie. Immaginiamo di osservare il fenomeno dall'alto: si aprono le porte e la gente in massa comincia a entrare, muovendo in varie direzioni. Dopo un po' noteremo la formazione di flussi di corrente. Tipicamente: nel corridoio iniziale ci sarà il flusso di chi esce e quello di chi entra. Si stabilisce un certo ordine, insomma, che rende possibile la mobilità, ma non ci sono vigili, semafori, corsie, o qualche guida con bandierina, come avviene con i gruppi di turisti. Niente di tutto questo: le 'molecole' si auto-organizzano semplicemente evitando le colleghe che si trovano di fronte e che muovono in direzione opposta. Tutto ciò è ancora abbastanza lontano dall'essere compreso.
Le simulazioni via computer riproducono questo genere di comportamenti. Sul monitor le traiettorie si osservano perfettamente. Si può anche aumentare il numero di persone, oppure le dimensioni dello spazio in cui si muovono. O, ancora, il loro movimento, cioè l'energia che ogni persona vuol erogare. Questo è il punto cruciale: oltre una certa soglia il sistema tende a congelarsi. Le molecole si comprimono una sull'altra, la mobilità si blocca.
è ben nota una delle declinazioni di questo fenomeno: il panico. Maggio 1985, finale di Coppa dei Campioni fra Juventus e Liverpool. Nello stadio 39 spettatori perdono la vita in una calca che nessuno riesce a evitare. Dalle immagini video di quel giorno emerge un dato inquietante: in alcune inquadrature si vede una fascia di corpi compressi contro una cancellata che chiude una porzione di tribuna, una fascia non più larga di una ventina di metri, che ha dietro di sé uno spazio di tribuna assolutamente libero. C'è tutto lo spazio per arretrare, ma non vi è alcuna traccia di un tale comportamento: la folla, compressa, è cristallizzata in un gesto distruttivo che nulla può fermare.
La Fisica delle Città si occupa anche di questo, le concentrazioni di folla. Ma ha orizzonti ben più ampi. Il traffico, naturalmente. Chiusi nella nostra automobile (quasi sempre soli) siamo una di quelle molecole autonome. Non è un comportamento mentale sofisticato ed è inutile sentirsi sminuiti se un software può simularlo. Sandro Rambaldi, del gruppo di ricerca bolognese: "Non creiamo particelle troppo intelligenti. Del resto in molti comportamenti umani la nostra mente utilizza procedure con poche variabili. Non solo: se diamo ai nostri mobber (termine gergale che sta per 'soggetto della mobilità metropolitana', ndr) troppe variabili d'azione, poi è difficile analizzare i risultati. Dobbiamo ancora progredire nelle nostre conoscenze". La Fisica delle Città è infatti una scienza in costruzione. Dove potrebbe arrivare? "Lo dico con tutte le possibile cautele", afferma Bruno Giorgini, collega di Rambaldi, "e lo dico anche con un interrogativo: si potrà avere una termodinamica delle città?".
Fra molecole e traiettorie, lo scenario sembra plausibile. Rambaldi descrive come si lavora, per esempio a partire da una ricerca sulla città di Senigallia. "Dalla realtà concreta, ovvero dalla città, recuperiamo tutti i dati possibili sul traffico, sulla struttura degli insediamenti, e quelli che riguardano la popolazione, come le fasce d'età o le professioni. C'è poi il nostro modello che, attraverso la simulazione via computer, mette in movimento tutte le varie tipologie di mobber, perché un rappresentante che gira in continuazione per la città non è un impiegato che parcheggia alla mattina e riparte alla sera; e altra cosa sono i giovanissimi che vanno avanti e indietro sulle strade con i motorini. Le 'tribù' sono tante, insomma".
Se i conti tornano, la simulazione si avvicina alla città reale, anche in periodi particolari, come quando d'estate arriva quell'anomala tribù che sono i turisti. Bene, se il virtuale si comporta come il reale, non è il presente lo scenario più interessante, ma il futuro. Cosa può succedere se un'area industriale viene di smessa e al suo posto si costruiscono case? Oppure se una nuova strada si innesta su un'arteria già esistente e spunta un nuovo semaforo? Basta la forma di una curva per introdurre perturbazioni significative. Tutto ciò non è sperimentabile sul campo, in un impensabile laboratorio fra tangenziali e centri commerciali. La Fisica delle Città è soprattutto, quindi, quella delle città possibili e dei processi decisionali in grado di governarli. "Non c'è nessuno, oggi, che possa decidere dall'alto", afferma Arnaldo Cecchini, Facoltà di Architettura di Alghero: "Le aree metropolitane sono ormai condizionate da molteplici fattori, e attori, che tendenzialmente hanno poche relazioni fra loro. Certe zone entrano in conflitto con altre, e nascono strutture urbanistiche rilevanti ma non pensate in relazione a tutto il territorio. Restiamo ai trasporti: è evidente che abbiamo bisogno di una visione integrata, ma i taxi, per esempio, sono estranei ad ogni intervento sugli altri mezzi. Tuttavia, le amministrazioni non hanno strumenti adeguati a tale complessità. Noi stiamo studiando dei programmi in grado di sviluppare simulazioni via computer su ciò che può accadere, per esempio, introducendo molte variabili in un piano regolatore, procedura impraticabile se lasciata a metodologie tradizionali".
Vedendola da un punto di vista ambientalista, ci si chiede: se razionalizziamo la mobilità non sconfiggiamo l'uso eccessivo dell'auto? "I mezzi di trasporto, oggi, interferiscono fra di loro", dice Bruno Giorgini: "O rendiamo più armonico tutto il sistema, o non ci sarà mai l'opportunità per nuovi comportamenti".
Il gruppo di Bologna, in team con ricercatori di Milano e di Venezia, si appresta ora a studiare il carnevale, un avvenimento che porta 100 mila persone in Laguna, con problemi logistici in forte crescita. I 'city scientist' prevedono che il carnevale si dimostrerà un grande fluido percorso da vortici e correnti. Potrebbe essere interessante verificare se ogni hanno queste turbolenze si presenteranno costanti.
La Fisica delle Città è una ricerca di base, con possibili applicazioni a medio o lungo termine. Eppure la sta sponsorizzando la Volvo. L'opinione di Pascal Bellermans, amministratore delegato di Volvo Italia, è che"non c'è futuro intelligente per l'industria automobilistica se non si pensa a una mobilità sostenibile; dobbiamo lavorare con chi guarda verso questi orizzonti". Forse anche l'imprenditoria italiana potrebbe acquisire questi sguardi lunghi.
Se la strada non vale un tubo
Le dinamiche del traffico automobilistico possono essere ricondotte a leggi della fisica oppure hanno tra le loro componenti una serie di variabili più complesse, magari di tipo psicologico? La questione è oggetto di dibattito, da almeno tre decenni, fra urbanisti, matematici, studiosi di geopolitica e di teoria della complessità.
Una serie di ricerche (come quella realizzata dall'università della Bicocca sui flussi del traffico attorno a Milano) ha cercato di far luce sulla principale domanda: ipotizzando che le strade siano come dei tubi, il traffico si comporta come un liquido (quindi non cambia di volume a seconda del contenitore) o come un gas (quindi occupa con la propria pressione tutto lo spazio che trova?).
La domanda non è accademica: se si propende per la prima risposta, le politiche della viabilità andranno verso la liberalizzazione (meno sensi unici, meno divieti, lasciamo che il traffico fluisca il più possibile); al contrario, se si pensa che consentire una maggiore libertà agli automobilisti porti a un aumento di volume del traffico, si attuerà una politica di restrizioni, isole pedonali e blocchi stradali temporanei, che avrebbero l'effetto di ridurre il contenitore-strada per ridurre il contenuto-traffico.
Le simulazioni al computer con le quali si cercano di comprendere le dinamiche del traffico, poi, devono tenere conto del fatto che la 'molecola automobile' è in realtà in mano a una persona. La 'psicologia del traffico', cioè l'analisi dei comportamenti alla guida, è ormai a tutti gli effetti una branca della psicologia applicata, oltre che un tema che ha ispirato diversi registi (da 'Un giorno di ordinaria follia' di Joel Schumacher fino a 'Crash' di David Cronenberg, solo per citare due film tra i più noti.
Tra i più recenti libri sull'argomento, lo studio di Max Dorfer intitolato 'Psicologia del traffico' (McGraw-Hill 2004) e 'Lo psicologo del traffico' di Pierangelo Sardi e Lucia Lisa (Carocci 2005). Su Internet, il sito www.psicolab.net propone, nella sua sezione PsicoTraffico, una serie di studi e di analisi sull'argomento..