Impacte de les noves tecnologies en la mobilitat i les infraestructures de transport

Latest revision as of 15:30, 17 July 2018

Ens trobem davant d’un moment de canvis intensos - alguns en diuen quarta revolució industrial – que tenen com a element comú la ràpida aparició i penetració de noves tecnologies disruptives, que imaginen nous productes, que modifiquen patrons de consum, que creen gegants empresarials tecnològics i empetiteixen algunes empreses centenàries.

Quan parlem de noves tecnologies ens referim al vehicle autònom, elèctric, compartit, al big data, a l’Internet of Things, a la intel·ligència artificial i les seves aplicacions en el transport, a la sensorització, als avenços en els Sistemes Intel·ligents de Transport, a les noves energies, a l’electrificació de la mobilitat, als avenços en les bateries, a les impressores i la fabricació 3D, a la digitalització, als nous materials més sostenibles i més durables com el grafè, al Mobility as a Service (MaaS), al comerç electrònic, al teletreball, a l’economia col·laborativa o a la participació ciutadana en els processos de decisió.

Tots aquests canvis ja alteren múltiples esferes de la nostra vida pública i privada, i evidentment, la manera com ens movem cada dia – la mobilitat - i amb què ens movem, és a dir, les infraestructures de transport.

A diferència d’altres processos històrics on el mitjà de transport és el veritable protagonista – des de l’aparició de la roda, passant pel ferrocarril, el vehicle privat o la globalització a través del transport marítim – és possible que els nous canvis siguin més intensos en els patrons i en la manera com entenem la mobilitat. Cada revolució té els seus mitjans de transport específics i segurament en aquest l’element principal sigui la digitalització.

Davant d’aquest nou paradigma el primer pas és fer-se les preguntes adequades, que ens puguin ajudar no només a estar preparats per a aquest futur incert sinó també per formar-ne part i pilotar aquets canvis en la direcció adequada, canvis que ens haurien de servir per millorar la qualitat de vida, reduir la dependència energètica, augmentar l’eficiència, millorar la sostenibilitat econòmica, financera i ambiental de la mobilitat i incrementar la seguretat.

Quan seran rellevants les noves tecnologies i en quina mesura? Afectaran directament o indirecta els patrons de mobilitat? Com impactaran en les infraestructures de transport i en les diverses fases del cicle de vida, com ara la planificació, el disseny, la construcció o l’explotació? Veurem aparèixer nous models i xarxes d’infraestructures o simplement s’hauran d’actualitzar les actuals als nous canvis? D’altra banda, caldrà una reconversió més profunda on podríem parlar d’obsolescència infraestructural? Es generaran noves necessitats o, en canvi, les noves tecnologies faran molt més amb menys recursos? Com ens poden ajudar a millorar?

Aquest document té la voluntat d’anar desgranant cada una d’aquestes preguntes malgrat la complexitat de fer previsions en aquest context, i més encara, per la pròpia naturalesa disruptiva, caòtica i imprevisible de les noves tecnologies.

Una mirada històrica als processos de canvis disruptiva

“Com més lluny mires enrere, més lluny mires endavant”

Winston Churchill

La mobilitat és intrínseca a qualsevol ésser viu però és tan sols l’esser humà qui té la voluntat i la capacitat de transformar aquesta necessitat en virtut i crear mitjans i infraestructures de transport per poder moure’s de forma més senzilla, ràpida, segura, accessible o còmoda.

Així doncs, els mitjans de transport i les infraestructures de mobilitat no són un fet aïllat sinó que s’emmarquen en una perspectiva o escala humana, pròpia o específica de cada context històric, econòmic i social.

Cada revolució ha tingut i té els seus propis mitjans de transport que conviuen en una relació de retroalimentació: els nous canvis propicien l’aparició de noves tecnologies disruptives que, quan són aplicades en la mobilitat, creen un nou model de transport i aquest, al seu, torn facilita o catalitza un nou canvi de paradigma o revolució.

Des d’una perspectiva històrica probablement la invenció de la roda és un dels esdeveniments més disruptius, primer com a mitjà de transport terrestre, després amb implicacions en altres àmbits. Al seu torn la domesticació del cavall i el seu ús com a mitjà de transport va permetre els humans viatjar més ràpidament i còmoda que a peu. Sense el cavall hauria estat impossible poder estendre’s per grans àrees geogràfiques i desenvolupar noves tècniques en l’agricultura, la guerra i la gestió d’imperis històrics transcontinentals com el persa o el romà.

L’edat moderna té com a punt de partida el transport marítim transoceànic amb el descobriment d’Amèrica; durant la revolució industrial el ferrocarril esdevé el mitjà de transport per excel·lència i, més recentment, la invenció i generalització del contenidor ha permès un abaratiment del transport marítim i els processos de globalització i expansió del comerç internacional sense precedents.

Actualment estem encara als inicis d’un nou conjunt de canvis – ho podríem anomenar la quarta revolució industrial - que poden esdevenir disruptius i de calat una vegada s’apliquin de forma extensiva a la mobilitat i a les infraestructures del transport. Parlem del big data, de l’Internet of Things, de la intel·ligència artificial, de la sensorització, de les noves energies, de les impressores i la fabricació en 3D, de la digitalització o de nous materials més sostenibles, entre d’altres. Però anticipar-se i projectar els seus efectes a mitjà i llarg termini, sobretot en aquesta fase relativament inicial en què ens trobem, resulta un exercici molt complex.

Als inicis de tot desenvolupament tecnològic i de canvis disruptius es produeix una certa linealitat, tal com es reflexa a la següent gràfica (veure figura 1). Aquest fet condiciona erròniament les previsions futures basades en la linealitat observada i extrapolant-la cap al futur, fet que ens condueix a certs equívocs: les noves tecnologies no són suficientment conegudes, de manera que és molt probable que a curt termini apareguin noves dificultats, nous problemes que no podem anticipar, que fan endarrerir el procés d’implementació i de canvis esperats més del que hauríem suposat.

Figura 1. Procés de desenvolupament tecnològic. Elaboració pròpia

D’altra banda, una vegada superada aquesta primera fase lineal, és a dir, a mitjà i llarg termini, és quan novament resulten fallides moltes de les nostres prediccions: els canvis són molt més ràpids i profunds del que ens havien imaginat, doncs es tracta d’un procés de creixement accelerat i no lineal.

En síntesi, moltes de les prediccions que puguem fer avui en matèria de mobilitat i infraestructures tendeixen a sobreestimar els efectes i el grau d’implementació de les noves tecnologies, mentre que és força probable que infraestimem els veritables efectes que poden tenir a llarg termini, molt més profunds del que avui podríem concebre.

L'única cosa certa és que no hi ha res cert en el futur, i més encara, quan parlem de mobilitat

“He vist coses que vosaltres els humans no us creuríeu mai de la vida. He vist com atacaven naus en flames més enllà d'Orió. He vist raigs-C brillar en la foscor de la Porta de Tannhäuser”.

Aquesta és una de les frases més cèlebres de Blade Runner, el film de culte de Ridley Scott que es va estrenar ara fa 36 anys i que ens mostrava un possible futur distòpic de la ciutat de Los Angeles el 2019, és a dir, l'any vinent.

Molts dels avenços que apareixen a la pel·lícula no són una ocurrència de cine sèrie B, sinó que el director es va assessorar per un dels gurus futuristes de l’època, Syd Mead, que var crear l’ambientalització del film a partir d’un futur estadísticament plausible i que alhora pogués ser raonablement realista, almenys des d’una perspectiva de l’enginyeria i la ciència.

Si deixem de banda que encara estem molt lluny de fabricar androides humans és sorprenent el grau d’encert de molts aspectes futuristes que apareixen en la pel·lícula: l’ús de la videoconferència, les pantalles planes, l’ascens i la rellevància d’Àsia, l’edificació en vertical, el creixement de la població en megaciutats, la congestió i contaminació urbana o la rellevància de la intel·ligència artificial.

De fet, algunes ciutats asiàtiques no estan tan allunyades d’aquest futur i en alguns casos el grau d’encert pot ser colpidor!

Figura 2. Part superior: fotogrames de la pel·lícula ambientada a Los Angeles (2019) Part inferior: imatges reals de l’skyline de Beijing (2015). Font: pinterest

Tanmateix, en termes de mobilitat i transport el grau d’encert de les previsions a mitjà i llarg termini és habitualment molt més baix. No només pel fet que encara ningú hagi viatjat fins a Orió o la Porta de Tannhäuser (l’any 1972 és la darrera vegada que l’home va trepitjar la lluna amb la missió Apolo 17); sinó perquè la conquesta de l’espai aeri urbà amb hovers o vehicles voladors – que sovint planeja en l’imaginari col·lectiu futurista - no s’ha produït, i el més semblant que avui tenim són els drons i alguns prototipus VTOL.

En aquests darrers 35 anys les pautes de mobilitat han canviat molt, però en un ordre d’escala o velocitat més lent que no pas en d’altres sectors com el de les telecomunicacions, la informàtica o la indústria en general.

I en el cas de les infraestructures els canvis encara han estat més pausats. En aquests últims 35 anys s’ha produït fonamentalment una ampliació de la xarxa d’altes prestacions (autopistes i línies d’alta velocitat) però sense deixar completament obsoletes les infraestructures existents. Dues dades: la primera línia del metro de Londres té ja 155 anys, o més a prop de casa nostra, l’última ampliació de la xarxa ferroviària de Rodalies data de l’any 1978 amb l’arribada del tren a l’antiga terminal de l’aeroport.

Amb totes les precaucions i dificultats per imaginar el futur de la mobilitat i les infraestructures ens trobem amb dues velocitats. Mentre que les pautes de mobilitat són relativament dinàmiques i evolutives, – tot i que menys que en d’altres àmbits com el de la comunicació - el desplegament i la implementació d’infraestructures segueixen processos més pausats.

Els nous materials[edit]

El procés de construcció i desenvolupament d’una xarxa d’infraestructures requereix d’un temps important de planificació, disseny i construcció, però sobretot de grans mitjans econòmics que no sempre es poden sostenir de forma indefinida en el temps.

Tanmateix, moltes infraestructures estan dissenyades per a vides útils de 100 anys, uns períodes que - almenys avui –sobre passen l’esperança de vida. En aquest sentit els canvis en les infraestructures sovint no es visualitzen com a exponencials atès que la part asimptòtica de la corba de desenvolupament excedeix la vida humana.

Fins al segle XVIII la major part de materials de la construcció en infraestructures eren poc elaborats i no diferien massa d’aquells emprats en les calçades, els ponts i les construccions romanes. Podríem destacar – amb tots els matisos que hom vulgui – que el punt d’inflexió modern són les quatre grans invencions que han fet realitat i han modelat les infraestructures i la construcció tal i com avui les coneixem: el ciment Portland (1824), el formigó armat (1854), la biga o perfil doble T (1849) i el paviment bituminós (1848).

Si bé és cert que des de temps antics trobem construccions amb materials primitius semblants, no és fins a mitjans del segle XIX que podem fixar cronològicament la seva aplicació moderna. Primerament, aquesta aplicació es va desenvolupar de forma rudimentària com a conseqüència dels complexos processos de fabricació i posada en obra, i després, una vegada estandarditzada la seva producció en massa, és quan els efectes de les noves invencions han resultat evidents.

Ja han transcorregut més de 170 anys des de les primeres patents i els processos de construcció mitjançant aquests materials. Com veiem, doncs, el desenvolupament i la generalització dels materials de construcció ha evolucionat molt més lentament que en d’altres disciplines.

Bona part dels avenços en tecnologies aplicades a les infraestructures no els trobem d’igual manera en els nous materials o infraestructures, sinó en la prefabricació i la industrialització dels processos constructius així com en els avenços en la maquinària de construcció: formigoneres, asfaltadors, dumpers, excavadores, pales, màquines de demolició i excavació, tuneladores, entre molts altres.

Actualment estan irrompent nous materials com ara el grafè, la upsalita, l’aerogel, la seda artificial, els nanotubs o les espumes de metalls. Algunes d’aquestes innovacions – quan arribin a un cert llindar de costos assumibles - poden suposar un canvi de paradigma, però el seu potencial de transformació més gran segurament estarà en l’àmbit de la indústria, la moda, el tèxtil, el disseny o l’electrònica.

Caldrà esperar algunes dècades més per a que es puguin aplicar de forma intensiva i a baix cost al sector de la construcció, tenint en compte que es tracta d’un àmbit on es requereixen grans quantitats de materials, que han de competir en preu i fiabilitat amb les solucions actuals i que de vegades s’han de “fabricar” in situ.

El disseny i la construcció d’infraestructures[edit]

Construir avui una autopista no és centenars de vegades més barat del que ho era fa 50 anys - com ha passat, per exemple, amb la memòria dels ordinadors i els microxips - sinó que en alguns casos pot esdevenir fins i tot més car. En bona mesura, el respecte al medi ambient, els nous requeriments de seguretat i els estàndards laborals expliquen aquest fet, però també la falta de millora de productivitat del sector en termes comparats.

Figura 3. Evolució de la productivitat als EUA en els diferents sectors de l’economia. Font: McKinsey Global Institute. Economist.com

Allò que ha canviat de forma més substancial en les darreres dècades és la major rapidesa en el desplegament d’infraestructures aprofitant les tecnologies actuals.

Evolució històrica de la xarxa viària d’alta capacitat als EUA i a la Xina en km

Figura 4.Font: La geografia dels sistemes de transport a partir de dades del Federal Highway Administration & National Bureau of Statistics of China.

La maquinària i els processos de construcció han sofert una evolució tecnològica significativa en les darreres dècades, combinada amb una major prefabricació d’elements que permeten accelerar el temps de construcció i la qualitat de les infraestructures. A diferència dels prefabricats, la impressora 3D retorna el protagonisme al terreny, però en aquest cas, amb l’automatització dels processos. Tot i això, l’estat incipient del desenvolupament d’aquesta tecnologia aplicada a la construcció fa que sigui complex anticipar les possibilitats reals de generalització del seu ús, però el potencial és evident.

Sigui com sigui les dificultats exposades en la reducció substancial dels costos de construcció d’infraestructures i en la millora de la competitivitat del sector, juntament amb el fort endeutament de les administracions públiques i un cert grau de “maduresa” de les xarxes existents poden dificultar en un futur el desplegament de xarxes de nova creació.

En aquest sentit, a curt i mitjà termini resulta més probable l’aparició de tecnologies que ens permetin millorar, evolucionar i aprofitar les infraestructures existents que no pas l’aflorament de nous models de transport que requereixin el desenvolupament de xarxes d’infraestructures completament ex novo.

En qualsevol cas, i sigui quina sigui la tendència futura esdevindrà fonamental disposar o dotar de recursos suficients per al manteniment, millora, ampliació o creació de les xarxes d’infraestructures, essent el pagament per ús una via per avançar en aquest camí. Altrament dit, una baixa inversió en infraestructures sostinguda en el temps és un fre a la competitivitat econòmica i empresarial així com al desenvolupament industrial, logístic i turístic d’un país.

El disseny i construcció intel·ligent[edit]

El dèficit històric de competitivitat de la construcció – en termes comparats - també es pot veure en positiu. Possiblement sigui un dels àmbits amb majors oportunitats de millora, i afortunadament, algunes solucions ja estan disponibles i comencen a implementar-se. El BIM i el LEAN són dos dels instruments que hauran d’abordar els reptes d’una construcció més ràpida, menys costosa i més eficient.

El BIM és una eina de treball col·laborativa que permet digitalitzar el disseny, la construcció i l’explotació de les infraestructures, és a dir, convertir la infraestructura en un model d’informació digital, combinant dades amb representació gràfica. El LEAN és un mètode de gestió de projectes seguint els principis de la millora contínua, la minimització de pèrdues i la maximització del valor del producte final.

Aquesta filosofia de treball - amb el BIM i el LEAN - ja s’ha implementat amb èxit des de fa dècades en el sector de l’automòbil, i més recentment en l’edificació, però encara hi ha un gran camp a recórrer en les infraestructures del transport. No és senzill, doncs cada infraestructura és un vestit a mida, difícil d’estandarditzar o industrialitzar en cadena, com pot ser un vehicle. No obstant això, el BIM permet un nou entorn de treball col·laboratiu, d’intercanvi de dades en el qual els diferents actors del cicle de vida d’una infraestructura poden aportar valor afegit en les fases inicials – de disseny – i anticipar canvis i errors que avui es resolen de forma ineficient a peu d’obra.

L’ús més intensiu de la construcció intel·ligent pot representar un canvi de paradigma en termes de cost i temps que en tots dos casos tenen un efecte barrera a l’hora d’emprendre nous projectes i resoldre colls d’ampolla.

Anar més lluny i amb menors costos[edit]

Els nous canvis i les noves tecnologies arriben, maduren i donen lloc a noves formes de mobilitat i de transport. Però només es mantenen inalterables dues màximes o principis bàsics: el desig de poder anar més lluny amb menors costos.

Evidentment el concepte de costos ha sofert també la seva pròpia evolució, inicialment molt més centrat en els costos interns (major rapidesa i menor despesa corrent), essent cada vegada més freqüent la internalització dels costos externs: accidents, contaminació, pol·lució, canvi climàtic, congestió, qualitat de vida, salut, etc.

Aquesta presa de consciència del concepte de cost en tota la seva extensió és el vector de canvi cap a nous modes de transport i formes de mobilitat, no tan centrats en la reducció de costos monetaris (inclosos els estalvis de temps) sinó en la reducció d’externalitats.

La rellevància del transport públic com avui el coneixem és fruit d’aquest procés de reducció de les externalitats, tant ambientals com de congestió i accidentalitat. Aquelles grans ciutats que no han apostat pel transport públic massiu i de qualitat es veuen avui immerses en greus problemes estructurals, que no només afecten al medi ambient sinó que redueixen la pròpia competitivitat de la mobilitat en vehicle privat.

El concepte de l’estalvi de temps en el desenvolupament tecnològic i la mobilitat[edit]

“Canviar-ho tot per a que res no canviï ”

Giuseppe Tomasi di Lampedusa

L’estalvi de temps és un dels aspectes més rellevants i positius que justifiquen la millora i el desenvolupament de la xarxa d’infraestructures. En aquest sentit és un fet evident que la construcció d’autopistes, autovies i línies d’alta velocitat permet quantiosos estalvis de temps als usuaris, que és justament un dels beneficis preponderants en l’anàlisi o avaluació socioeconòmica d’inversions en infraestructures.

No obstant això, si realitzem novament un anàlisi més exhaustiu podem veure que en els darrers 50 anys el temps de viatge mitjà diari s’ha mantingut pràcticament constant. Des dels anys 70 els americans dediquen al volant de 60 a 70 minuts al dia en moure’s, amb una lleugera tendència incremental en els darreres anys. Alguns estudis realitzats als Països Baixos suggereixen una tendència similar.

Figura 5. Font: The Myth of Travel Time Saving, David Metz a partir de dades del Department for Transport (2006)

Però si només tenim en compte la mobilitat obligada o commuting , és a dir, els desplaçaments per raó de treball o estudi, les dades són encara més aclaparadores. Els americans han passat d’una mitjana de 43,4 minuts al dia en commuting (21,7 minuts per trajecte) l’any 1980 fins als 52 minuts actuals (26 per trajecte). La diferència de temps entre aquest valor i els 60-70 minuts anteriors correspondria al temps mitjà de viatge dedicat a desplaçaments per raó de compres, oci, relacions familiars i personals.

Evolució del temps de mobilitat obligada per trajecte. Valors mitjans 1980 – 2014

Figura 6. Font: Washingtonpost, Christopher Ingrahama partir de les dades de US Census

Evidentment, el desenvolupament de noves infraestructures i serveis del transport hauria produït quantiosos estalvis de temps en les darreres dècades, però només en el cas que s’haguessin mantingut inalterables els orígens i destinacions dels desplaçaments.

Probablement les tecnologies que avui emergeixen i prometen significatius estalvis en temps i costos ens reconduiran a un nou equilibri en els temps de viatge, però amb més desplaçaments i a major distància.

Les noves tecnologies: solució o part d’un futur problema[edit]

El Good Roads Movement dels Estats Units de finals de segle XIX i principis del XX segle es va constituir com un moviment de pressió per asfaltar i adequar els camins de terra o grava situats fora de les ciutats. La idea era desenvolupar plans de construcció i manteniment de carreteres per portar el progrés, la rapidesa i les facilitats del carrers urbans cap a les zones rurals en forma de carreteres. Paradoxalment el moviment de defensa de les carreters comptava entre els seus principals impulsors les associacions de ciclistes, que veien en les futures carreteres un lloc formidable per on poder pedalar. La creació de les primeres carreteres eren la solució màgica a tots els problemes i necessitats, no només de l’automòbil sinó també dels ciclistes.

Molts anys més tard, amb el desenvolupament de les autopistes de primera generació es pretenia resoldre els problemes de congestió de les carreteres convencionals i millorar en rapidesa. Els nous enllaços viaris a diferent nivell eren la promesa per resoldre els problemes de capacitat de les interseccions i creuaments a nivell.

El cert és que gràcies al vehicle privat i a l’expansió de la xarxa viària ha estat possible anar més lluny que mai amb el mínim de costos, i resoldre els problemes de mobilitat de l’època, però al seu torn també ha comportat certs efectes negatius amb la reducció d’espais urbans i noves externalitats: congestió, contaminació i accidents.

Es coneix com a síndrome de Los Angeles aquell procés en el qual s’intenten combatre els problemes de mobilitat amb noves extensions i ampliacions de carreteres o autopistes, que al seu torn, una vegada construïdes es tornen a col·lapsar en el moment en que la demanda latent les omple, i novament es construeixen més carreteres que es tornen a omplir.

La ciutat de Londres de finals de segle XIX estava altament contaminada pels fums de la revolució industrial i congestionada en superfície. La idea de la construcció d’una xarxa ferroviària subterrània semblava la solució que posaria fi als problemes de l’època. En 1863 naixia el primer metro del món, una infraestructura de ferrocarril subterrània per al transport de viatgers i que funcionava amb gas. L’èxit va ser total, però en pocs dies la contaminació es va apoderar del túnel i posteriorment, entre d’altres factors, es va considerar com a solució l’electrificació de les línies tal i com coneixem avui els sintemes suburbans.

L’arribada del metro va permetre una reducció substancial en els temps, els costos de viatge i les externalitats, però també va disparar el nombre de viatges i despertar una demanda latent per viatjar, generant noves necessitats i progressives ampliacions de la xarxa de metro.

Veiem doncs que sigui quina sigui la nova tecnologia o canvi de paradigma, aquests resolen en un primer moment els dèficits i les necessitats de mobilitat, baixant els costos o la distància i l’accessibilitat del transport, el que genera una nova demanda latent al sistema, que alhora crea noves necessitats.

Podem estar segurs d’una cosa: els nous canvis tecnològics pot ser que ens ajudin a superar els problemes i dèficits de la mobilitat d’avui però crearan futurs paradigmes amb nous reptes a resoldre.

Quan els vells models passen a ser les solucions més eficients[edit]

Explicava un reputat enginyer del transport, Sam Schwartz, que un dia un empresari i filantrop milionari el va citar en un comitè amb d'altres tecnòlegs, gurus i experts en noves tecnologies per tal de definir com seria la mobilitat del futur i quins serien els nous mitjans de transport més disruptius i radicals.

Cadascun dels diferents experts va parlar de diverses invencions disruptives, des de l'Hyperloop, els drons, els avions supersònics i elèctrics o els vehicles autònoms. Finalment, va arribar el torn de paraula del Sr. Schwartz, que va exposar com imaginava el mitjà de transport del futur: quelcom molt fàcil d’emprar, de baix consum energètic, que eliminaria els colls d'ampolla, la congestió i la contaminació i amb un cost d’adquisició molt modest. Quan algú va demanar major concreció sobre quin mitjà de transport parlava, el Sr. Schwartz va respondre que es referia a un parell de sabates.

Si analitzem estrictament en termes de massa i eficiència energètica, anar a peu i encara millor, fer-ho en bici són dues excel·lents maneres per desplaçar-se. Almenys això és cert per a distàncies modestes i en un context urbà, que és on avui es produeixen la major part dels fluxos de persones, i molt probablement també serà així en un futur amb major concentració de la població urbana.

Eficiència energètica de la mobilitat d'animals i màquines

Figura 7. Font: Wilson (1973) a partir d’Emili Mató –eRoutes.

El retorn de la bici i el vianant esdevé, doncs, una nova modernitat en el món del transport, que podrà anar complementada amb d’altres ginys (widget) elèctrics - hoverboards, patinets monorodes i bicicletes elèctriques - que permeten incrementar les distàncies de viatge, reduir temps i esforç físic.

El canvi de paradigma: el vehicle autònom, connectat, elèctric i compartit[edit]

Quan parlem de noves tecnologies i el seu impacte en la mobilitat el protagonista o actor principal és el vehicle autònom, connectat, elèctric i compartit, tots quatre conceptes íntimament interrelacionats.

El vehicle autònom requereix estar connectat a partir del desplegament de sensors, radars i telefonia que permeten que la interfície virtual (el propi vehicle) interactuï amb la física (la carretera). Al seu torn, el fet d’estar connectat el converteix en una eina molt valuosa com a font de dades que poden ser aprofitables tant per als gestors de la infraestructura (vehicle to infrastructure), com per a la resta de vehicles (vehicle to vehicle).

El fet de prescindir de conductor permet superar alguns dels problemes del vehicle elèctric com ara el procés de càrrega en la mesura que el vehicle pot desplaçar-se de forma autònoma als punts de càrrega i fer el retorn allà on sigui necessari.

I finalment, en un vehicle autònom no hi trobem conductors sinó viatgers que només els interessa el vehicle com a mitjà de transport, i no com a propietat. Per tant, la pròpia definició d’autònom ens porta cap a un mode de transport eminentment compartit.

El potencial de beneficis de la conducció autònoma és enorme, especialment en combinació amb el seu ús com a vehicle compartit, connectat i elèctric. En la mesura que el vehicle sigui autònom es converteix en un sistema avançat de “transport a la demanda”, desapareixent la necessitat de la propietat sobre un vehicle: els fabricants de la indústria passen de ser venedors de vehicles a proveïdors de serveis. El negoci no està en les ventes de vehicles sinó en el manteniment – molt més costós que un cotxe tradicional – i en les dades generades.

Aquests quatre aspectes interrelacionats són la clau de volta del vehicle del futur i poden comportar canvis estructurals en la mobilitat i les infraestructures tal i com avui les coneixem.

Origen i futur del vehicle autònom[edit]

L’any 1980 es va provar el primer vehicle modern amb conducció autònoma, una furgoneta de Mercedes-Benz, guiada per visió artificial i desenvolupada per la Universitat de Munich sota l’equip d’Ernst Dickmans, el “pare de la conducció autònoma”.

Des de llavors, són nombroses i diverses les iniciatives que han desenvolupat prototips de vehicles autònoms. Però sens dubte, Google i Tesla són els dos grans que han marcat un punt i a part en la conducció autònoma, si més no en la seva etapa mediàtica i de difusió.

A Europa la Societat d'Enginyers de l'Automoció va establir a partir de l'estàndard SAE J3016 un total de cinc nivells d'automatització en la conducció de vehicles de motor: assistència al conductor (nivell 1), automatització parcial de la conducció (nivell 2), automatització condicionada (nivell 3), alta automatització (nivell 4) i automatització total (nivell 5).

De fet, els tres primers nivells corresponen al que entenem per conducció automàtica, és a dir, un sistema o assistent avançat de control del vehicle però que requereix la presència del conductor, mentre que els dos últims nivells són de conducció autònoma, ja sigui parcialment (nivell 4, en algunes àrees) o total (niell 5, en qualsevol punt).

Actualment tan sols alguns vehicles comercials d’alta gamma comencen a muntar sistemes de nivell 2 i 3 en determinades funcionalitats, com podria ser el sistema autopilot de Tesla o el recent Audi A8. En d’altres línies també es treballa per a incrementar la comunicació entre conductor i vehicle, per exemple, amb la tecnologia Brain-to-Vehicle presentada recentment per Nissan.

Els avenços en els tres primers nivells d’automatització - més enllà de generar un plus de confort, seguretat i funcionalitat als usuaris - tenen el seu interès en què permeten atreure noves i majors inversions en la millora, l’abaratiment i el desenvolupament tecnològic i escurcen el camí cap a l’automatisme total. Només amb els nivells de conducció autònoma 4 i sobretot amb el 5 és on el potencial de transformació de la mobilitat passa a ser disruptiu.

Els principals fabricants i empreses tecnològiques estimen que cal esperar encara, com a mínim, un període d’entre 10 i 15 anys per a l’arribada dels primers vehicles totalment autònoms.

Els principals tres problemes que dificulten la seva arribada són la complexitat de la gestió de dades, el desenvolupament de la intel·ligència artificial i el nivell requerit en la maduresa de la tecnologia.

Pel que fa a la complexitat en la gestió de dades, aquesta és intrínseca al procés en què el vehicle autònom reconstrueix la percepció de la conducció humana cap a un conductor virtual. En aquest procés podem parlar de dues percepcions: la tractada i la directa.

S’entén per percepció tractada al conjunt de “mapes” tridimensionals, d’alta definició i resolució que es carreguen a la plataforma tecnològica i que detallen amb una gran precisió i actualització constant tot allò que envolta el vehicle autònom: ubicació física de la carretera, carrils, vorals, edificis, arbres, senyals de trànsit, semàfors, velocitats de recorregut, etc. En canvi, la percepció directa fa referència a aquells factors o elements - vianants, bicicletes o altres vehicles - que el conductor virtual detecta a través de radars, sensors, càmeres, escàners i que li permeten conèixer amb precisió la ubicació real del vehicle en les coordenades dels mapes tridimensionals.

Aquesta divisió de tasques o percepcions permet alleugerir la càrrega de treball i processament de la informació: el conductor virtual “tan sols” ha de comparar l’entorn actual detectat – percepció directa – amb allò previst al mapa – percepció tractada - i focalitzar l’esforç en aquells components que difereixen, que són fonamentalment els elements mòbils: vianants, bicicletes o altres vehicles.

Tant la percepció tractada com la directa requereixen potents sistemes de gestió de dades. La percepció tractada necessita d’una enorme i costosa inversió per cartografiar en detall les carreteres, fet que suposa una barrera d’entrada a les plataformes tecnològiques, almenys en l’estadi actual on encara no hi ha un procés d’estandardització ni la voluntat de compartir dades. Pel que fa a la percepció directa, requereix al seu torn la generació i processat d’una gran quantitat de dades.

Un vehicle autònom pot generar de l’entorn d’un terabyte d’informació per hora. Si tenim en compte les hores de conducció al llarg d’un any i el conjunt de vehicles del parc mòbil estaríem parlant d’exabytes o zettabytes de dades, una quantitat que avui dia és impossible de gestionar.

Pel que fa al desenvolupament de la intel·ligència artificial, encara queda un camí a recórrer per fer viable plenament el nivell 5 amb un cert grau de maduresa. Per poder llençar al mercat vehicles autònoms amb condicions no n’hi ha prou que ofereixin un nivell de seguretat del 95%, doncs no hi hauria cap usuari disposat a viatjar en un vehicle que pugui tenir un marge d’error del 5%. Per tal que el “conductor virtual autònom” pugui passar l’examen i tenir en “carnet de conduir” s’exigirà un nivell de seguretat proper a la visió zero accidents. Paradoxalment, caldrà esperar a assolir nivells de seguretat en vehicles autònoms molt més elevats que els que avui tolerem en un conductor humà per poder fer efectiva la seva generalització a les carreteres i arribar a la visió zero accidents.

Sigui com sigui, l’arribada del nivell 5 tampoc és en sí mateix un punt d’inflexió en la mesura que els primers cotxes amb aquest equipament tindran uns costos de producció, fabricació i manteniment molt més elevats que els d’un vehicle tradicional, atès que aniran equipats amb elements i sistemes molt costosos: radars, càmeres, telefonia, cartografia d’alta definició, processadors i motors robotitzats.

En aquest sentit, en un primer horitzó és possible que un nivell 5 sigui només viable comercialment en vehicles d’alta gamma i per a la circulació en la xarxa de vies d’altes prestacions. En aquest marc, la veta de mercat podrien ser tant clients d’alt poder adquisitiu com empreses gestores de flotes de vehicles que alhora generarien un nou flux d’ingressos, recursos i inversions per seguir millorant en la tecnologia, els costos i els processos.

La revolució del vehicle autònom només serà rellevant en la mesura que afecti a un gran nombre d’usuaris. D’aquí la importància que en aquest estadi inicial es creïn productes suficientment atractius per les flotes de vehicles que podrien arribar a un major nombre d’usuaris a través de la comercialització de diversos serveis de mobilitat (vehicle compartit, transport discrecional, taxi, entre d’altres).

D’aquesta manera seria possible el pas cap a una segona fase de ràpida penetració en la producció i les ventes de vehicles autònoms. En aquesta fase de desenvolupament accelerat serà imprescindible l’entrada de nous actors i competidors al sistema que puguin adaptar la tecnologia i fer-la extensiva a vehicles de baix i mig cost.

Valgui l’exemple dels telèfons intel·ligents: el punt de disrupció tecnològica se situa amb l’arribada dels primers smartphones d’Apple, però els canvis estructurals i socials s’han produït posteriorment gràcies a plataformes tecnològiques de codi obert i gratuïtes així com l’entrada de nous competidors amb preus més baixos. Tots dos factors han fet possible la popularització dels telèfons intel·ligents d’una forma transversal al conjunt de la societat, tant dels països desenvolupats com en molts països en vies de desenvolupament.

Figura 8. Evolució de les ventes globals de telèfons intel·ligents per sistema operatiu (milions d’unitats). 2009 – 2017. Font: statista 2018

Així les coses, l’arribada de vehicles autònoms d’alta gamma i en països rics és un pas necessari però no suficient. Caldrà que posteriorment es produeixi la segona fase accelerada de reducció de costos i creixement exponencial en vendes per anar renovant progressivament un parc d’automòbils que es mou amb una antiguitat mitjana de 10 anys.

Ja en aquesta segona fase de creixement serà possible intuir els efectes del canvi de paradigma, almenys quan una part significativa del parc mòbil – per exemple un 30% - tingui una autonomia de nivell 5. En aquest moment és quan es pot produir un veritable punt d’inflexió.

Figura 9. Font: Mckinsey& Co. Data on Adoption of Autonomous Vehicles

Els efectes del vehicle autònom a la xarxa viària[edit]

Avui el vehicle autònom neix de forma autista respecte la carretera i fins i tot sobre el concepte clàssic d’automòbil: tots els sistemes de conducció i navegació autònoms posen la intel·ligència en l’equipament i la plataforma tecnològica del vehicle, en comptes de posar-la en la carretera o en una possible evolució del concepte d’automòbil. En aquest sentit no és estrany que el vehicle autònom hagi nascut de forma independent dels gestors d’infraestructures, i de vegades, fins i tot de les grans empreses tradicionals de l’automòbil.

Per tant, els proveïdors d’autonomia dels vehicles no esperaran l’arribada de la carretera del futur sinó que el punt de partida és la xarxa actual. En aquest sentit no és plausible preveure una obsolescència accelerada de les carreteres com les coneixem avui, almenys a mitjà termini.

Resulta més probable que en algun moment sigui necessari un procés d’actualització de la carretera per a complementar o accelerar l’arribada del vehicle autònom al conjunt del parc mòbil i de les carreteres. Parlaríem d’una certa intel·ligència a la carretera per facilitar el desplegament del vehicle autònom, en un procés de transició on podrien circular tant vehicles autònoms com convencionals.

En aquest estadi, caldria dotar tecnològicament la superestructura de les carreteres mentre que la infraestructura (ponts, sintemes de drenatge, desmunts, terraplens, caixa de ferm, túnels, etc) serien perfectament aprofitables.

I arribats en aquest punt se’ns planteja un important dilema: ¿hem de posar avui la tecnologia a les carreteres –fer-les més intel·ligents - per un vehicle que encara no sabem quan ha d’arribar i com serà o bé esperar que arribi? Resoldre aquesta qüestió, és a dir, definir la carretera del futur i el seu procés d’implementació és avui encara un assumpte de gran complexitat.

La carretera del futur[edit]

L’any 1950 va sortir la primera edició del Highway Capacity Manual (HCM) amb l’objectiu principal, com bé indica el seu nom, d’estimar la capacitat de les carreteres. El llibre ha esdevingut amb el pas del temps el vademècum dels enginyers de trànsit, i des d’ençà s’han redactat un total de sis edicions o revisions (l’última l’any 2016), cadascuna d’elles amb més pàgines, major grau de sofisticació i complexitat.

Amb el permís dels enginyers de trànsit, podem simplificar que des de fa dècades en una carretera de dos carrils i doble sentit hi poden circular uns 2.200 vehicles/hora/carril, valor que pot ascendir fins a uns 2.400 vehicles/hora/carril en vies d’altes prestacions. D’altra banda, les instruccions de disseny de carreteres, també des de fa dècades, estableixen una amplada de carril de 3,5 metres (3,6 als Estats Units).

Donat aquest punt de partida l’única manera possible d’ampliar de forma substancial la capacitat d’una carretera és incrementant el nombre de carrils, és a dir, eixamplant físicament la carretera. Per tant – i amb alguns matisos - no resulta possible encabir més vehicles en els carrils existents - una vegada superat el llindar de 2.220 – 2.400 vehicles/hora/carril – i tampoc és possible dividir la calçada existent amb un major nombre de carrils perquè l’amplada de carril està estandarditzada en aquests 3,5 metres d’amplada.

Les carreteres intel·ligents neixen amb l’objectiu de canviar aquest paradigma i poder ampliar la capacitat de les vies sense haver d’acudir a solucions tradicionals d’increment de carrils i expansió física de la xarxa viària.

Són diversos els països que estan avançant en aquest tipus de solucions a partir d’una nova gestió del trànsit i d’una seguretat més eficient, gràcies a l’ús intensiu dels sistemes intel·ligents del transport, ITS. Per exemple, amb sistemes avançats de regulació d’interseccions semafòriques en funció del trànsit real, amb el control sensoritzat d’entrades i sortides (rampmeter) a les autopistes, amb la detecció d’incidències a la calçada, carrils reversibles, senyalització de velocitat variable en funció de la congestió, estretament dinàmic de carrils o l’ús de vorals en hores punta, entre d’altres mesures.

Malgrat els beneficis en termes de seguretat, capacitat i fluïdesa que poden aportar aquest tipus de mesures, la versió 1.0 de carreteres intel·ligents no està exempta de controvèrsia. En particular, podem destacar dos aspectes o riscos fonamentals, cada un d’ells contradictoris entre sí.

D’una banda, realitzar una aposta decidida per a la generalització de les carreteres intel·ligents 1.0 en la xarxa de vies d’altes capacitats requereix de fonts de finançament significatives, invertides fonamentalment en tecnologia ITS, que requereix d’elevats costos de manteniment i té uns processos d’amortització molt més accelerats que els d’una infraestructura convencional. Pensem que un pont pot tenir una vida útil de 100 anys, però un programari o equipament tecnològic esdevé obsolet. En el cas extrem, l’arribada del vehicle autònom pot comportar l’obsolescència total d’aquestes carreteres intel·ligents 1.0, pensades avui fonamentalment per al vehicle tradicional o convencional.

D’altra banda, i en sentit contrari, renunciar al desplegament de les primeres carreteres intel·ligents o 1.0 pot suposar una pèrdua de competitivitat i de know-how respecte d’altres països del nostre entorn on ja s’ha iniciat aquesta carrera tecnològica, i que en paral·lel també preparen l’arribada del vehicle autònom.

A més llarg termini, quan una part significativa del parc de vehicles sigui autònoma, elèctrica i compartida, sí que esdevindrà necessari un procés de transformació de les infraestructures existents cap a unes carreteres intel·ligents 2.0, ara sí, ja concebudes per al vehicle autònom. Entre altres mesures caldrà dotar la xarxa de gran potència d’informació i emmagatzematge, l’amplada dels carrils es podrà reduir, la definició dels enllaços, accessos i sortides podrà ser més minimalista (sense uns requeriments en espai i distància com els actuals), caldrà adequar punts de parada i sortida del vehicle així com sistemes de recàrrega elèctrica, entre d’altres aspectes.

Els efectes del vehicle autònom en la mobilitat

Diversos estudis quantifiquen o indiquen els següents avantatges en el vehicle autònom, elèctric i compartit:

* Reducció de més del 90% dels accidents. Actualment el factor humà o els errors humans estan presents en el 95% dels accidents.

* Reducció de fins a un 90% del parc de vehicles. Actualment un vehicle només està en ús un 5% del temps. La conducció autònoma juntament amb el vehicle compartit poden optimitzar la utilització del parc de vehicles.

* Reducció de fins a un 60% en la congestió urbana per una conducció més eficient.

* Increment de l’espai urbà d’un 15 a 20% gràcies a l’eliminació de zones d’aparcament.

* Reducció substancial en els costos i temps de recorregut en el transport urbà i interurbà.

Però la conducció autònoma no només afecta el vehicle privat, sinó que ja s’està convertint en una realitat en d’altres camps.

En el sector del transport de mercaderies ja s’han realitzat les primeres proves pilot amb camions. El 20 d’octubre de 2016 es va completar el primer lliurament de transport del món amb un camió de conducció autònoma, a Colorado (EUA).

D’altra banda, en el transport públic també trobem iniciatives d’aplicació de la conducció autònoma, especialment en el taxi i el transport a la demanda a partir de mini-busos autònoms.

També trobem conducció autònoma en autobusos a través de diverses iniciatives o proves pilot. Probablement la proposta més “disruptiva” és “Olli”; un minibus elèctric, que s’imprimeix amb tan sols 10 hores amb una impressora 3-D i es munta amb unes hores més. El projecte, desenvolupat per Local Motors i IBM, s’ha posat a prova a Washington DC.

Els efectes del vehicle autònom també s’estenen més enllà del concepte de la mobilitat. Per exemple, s’han realitzat diverses experiències amb tractors programables i sense conductor a Iowa (EUA), que obren les portes a una nova revolució agrícola. D’altra banda, es redefinirà el paper dels grans fabricants de vehicles: estaran a l’alçada de les expectatives o la transició es farà amb el lideratge de les startups i les plataformes tecnològiques? O serà, en canvi, una combinació de totes dues possibilitats?

Altres qüestions afecten la transparència dels algoritmes de conducció autònoma, la privacitat, la protecció dels consumidors, la validació i acreditació del software, la ciberseguretat dels vehicles, el paper de les asseguradores i fabricants en cas d’accident o les consideracions ètiques.

Compraríem un vehicle autònom que prioritzi la vida del vianant a expenses de posar en risc la del viatger...? Com actuaria un vehicle autònom en cas d’un accident inevitable: ha de prioritzar la vida dels seus ocupants o salvar el màxim nombre de vides, tenir en compte l’edat... ?

Debats ètics a part sembla que els consumidors ho tenen força clar: no estarien disposats a comprar un vehicle autònom si no garanteix primer la seva protecció i integritat física, és a dir, estan a favor de protegir la vida dels altres sempre que no posi en conflicte la pròpia. Aquest és el resultat d’un treball publicat a la revista Science i realitzat pel Massachusetts Institute of Technology.

Tal i com ja s’ha exposat anteriorment, els beneficis d’un vehicle autònom, elèctric i compartit són evidents en termes de reducció d’accidents, de contaminació i de congestió. Però amb una retrospectiva històrica, podem veure que cada vegada que un nou mitjà de transport ens permet anar més lluny i amb menys costos es produeix un nou punt d’equilibri en congestió i temps de viatge.

En aquest cas el vehicle autònom pot convertir zones menys denses i rurals en més atractives i anular l’autocontenció o reducció de desplaçaments intermunicipals. Aquest és un dels possibles futurs distòpics a considerar, que de fer-se realitat, podria reactivar la dispersió urbana, de la mateixa manera que ja va ocórrer amb la popularització del vehicle privat durant tota la segona meitat del segle passat.

D’altra banda, la pròpia definició de l’espai urbà també pot entrar en crisi. Un exemple: el vehicle autònom permet evitar accidents fins al punt d’assolir una visió zero de l’accidentalitat, és a dir, (quasi) zero accidents. Però què passarà amb els vianants que vulguin creuar un carrer? Esperaran el seu torn de pas o passaran quan vulguin i per on vulguin, tenint en compte que no hi ha perill? Els vehicles s’aturaran per seguretat sempre? I si és així, això podria comportar noves congestions que caldria resoldre, per exemple, posant tanques als carrers?

La conquesta de l’espai públic del vianant i de la bicicleta en els últims anys pot tenir en el vehicle autònom un competidor. Així mateix, caldrà redefinir tot l’espai actualment dedicat a aparcament, tant en superfície com en subterrani per a usos millors.

D’altra banda, l’elevat cost del vehicle autònom, especialment en la primera fase de desenvolupament, pot generar nous problemes en termes d’equitat, accessibilitat i igualtat d’oportunitats.

El paper del ferrocarril

Els principals avantatges del tren respecte la carretera són: una major eficiència energètica (el fregament roda-carril és menor que el del pneumàtic- paviment), una gran capacitat de càrrega, uns altíssims estàndards de seguretat i la independència dels combustibles fòssils – allà on la xarxa ferroviària està electrificada – amb tots els avantatges que això suposa en termes de sostenibilitat ambiental i llibertat energètica.

No obstant això, el tren presenta certs desavantatges respecte la carretera: té uns costos de construcció i manteniment molt elevats, requereix exigents traçats tant en planta (grans radis de curvatura) com en alçat (pendents molt baixos) i la gestió o adjudicació de la capacitat de la infraestructura és molt més rígida, doncs funciona a partir de franges ferroviàries preestablertes, és a dir, les companyies ferroviàries han de sol·licitar amb antelació a l’administrador de la infraestructura la reserva d’un determinat tram o franja per a la circulació. D’altra banda, operacions com ara l’avançament, el canvi de via o una intersecció requereixen una infraestructura (apartadors ferroviaris, canvis d’agulles i travesseres) i una gestió més complexa que en una carretera, on hi ha maniobres molt senzilles. El mateix succeeix amb la interacció vehicle – infraestructura. Mentre que en una carretera poden circular vehicles amb diferents amplades i tipologia de motors (elèctric, diesel, benzina, GLP o híbrid) la infraestructura ferroviària requereix una estandardització en l’ample de via, el tipus de corrent, la tensió o el sistema de senyalització. Qualsevol mínima variació d’aquests paràmetres requereix costoses inversions, bé sigui en la pròpia infraestructura – per exemple amb un tercer carril - bé sigui en el propi vehicle (eixos de canvi variable, canvi de locomotora, o locomotores interoperables).

Sigui com sigui, la capacitat de càrrega que permet el ferrocarril o el metro – en la seva versió més urbana - a l’entorn de les grans ciutats fa que siguin difícilment substituïbles pel cotxe o l’autobús autònoms. El mateix podríem dir per al transport de grans volums de mercaderies punt a punt, on el tren pot tenir un paper destacat respecte el camió autònom.

En la resta de nínxols de mercat, l’arribada de cotxes, autobusos i camions autònoms i elèctrics suposarà una pressió sense precedents al sistema ferroviari i a la seva competitivitat. En aquest moment l’electrificació o la seguretat ja no seran una avantatge del ferrocarril sinó un requisit mínim de partida comú tant a la carretera com a la xarxa ferroviària.

Així doncs, el futur del ferrocarril no només està en mans de que es dugui a temps i amb èxit un procés racional d’actualització i millora de la xarxa actual per al transport de mercaderies sinó que també serà clau l’èxit que puguin tenir les reformes legislatives encaminades a una major liberalització i competitivitat del sector ferroviari, d’acord amb els diferents paquets ferroviaris comunitaris. En aquest sentit, caldrà veure fins a quin punt el procés de liberalització serà capaç de reproduir els encerts de les reformes iniciades a la dècada dels anys 90 en el sector aeri, que van suposar la ruptura del monopoli de les companyies aèries estatals, l’entrada de nous competidors i la baixada substancial dels costos.

Velocitat sí, però no a qualsevol preu

L’Hyperloop és un sistema de tubs concebut per transportar al seu interior i al buit càpsules plenes de viatgers o mercaderies a velocitats de fins a 1.200 km/h, situant les grans capitals europees i mundials a uns temps de viatge molt curts i costos teòrics reduïts en termes d’inversió, manteniment i despesa energètica.

De ser un projecte viable, aquests avantatges representarien una competència directa molt forta amb l’avió i l’AVE fins al punt que es podria plantejar l’oportunitat de desplegar una nova xarxa d’infraestructures – de tubs en aquest cas – per tal de connectar l’Hyperloop amb les grans ciutats, deixant obsoleta part de la xarxa d’alta velocitat ferroviària .

No obstant això, el projecte té el risc de patir el mateix destí que el tren de levitació magnètica o els avions comercials supersònics, propostes revolucionàries que suposaren un salt d’escala en termes de velocitat en el transport terrestre i aeri respectivament.

El transrapid – un tren de levitació magnètica - ha esdevingut amb el temps un fracàs tant en la seva versió comercial a Shanghai – per l’elevadíssima inversió i difícil manteniment - com en el tram de proves situat a Alemanya, que després d’anys de costoses inversions i promeses un accident amb 23 morts va posar punt i final al projecte. L’accident no estava directament relacionat amb la tecnologia magnètica – el tren va col·lisionar amb un vagó de manteniment - però al cap i a la fi, és possible gestionar amb seguretat incidents a velocitats terrestres superiors a 600 km/h?

La proposta dels avions supersònics va tenir un final similar, primer amb el Túpolev Tu-144 i després amb el Concorde. Es tractava d’avions amb altíssims costos de fabricació, manteniment i uns consums energètics insostenibles que suposaven el qüestionament permanent del projecte, només “viable” per a rutes molt concretes. En el cas del Tu-144 l’accident mortal d’un vol de demostració al saló de Le Bourget va posar en entredit la seguretat de l’aparell, que anys més tard va patir un nou accident en la seva versió comercial i finalment el seu abandonament. Posteriorment, les 113 víctimes mortals d’un vol amb un Concorde van precipitar el final dels avions supersònics.

En el cas de l’Hyperloop la tecnologia de tubs al buit planteja problemes similars en termes de consum energètic i seguretat. Cal una enorme despesa energètica per crear el buit en tubs amb volums i distàncies tan importants, el que suposa noves dificultats tècniques i exigències per a la pròpia infraestructura, que haurà de resistir la diferència de pressió entre l’interior i l’exterior. Els tubs haurien de disposar d’un aïllament perfecte i evitar fugues pels punts d’unió. Una perforació o canvi de pressió podria suposar un accident fatal per a les càpsules que passessin pel tub i precipitar la fi del projecte.

D’altra banda, més enllà d’aquestes qüestions, per poder circular a velocitats terrestres tan elevades calen uns traçats molt exigents en alçat i en planta, de forma similar al que avui succeeix amb l’alta velocitat, per tal d’evitar sotragades, acceleracions verticals i laterals als passatgers. Tot plegat es tradueix en costoses infraestructures subterrànies o elevades.

Les noves pautes de mobilitat

Les noves tecnologies disruptives d’avui ens porten cap a un món molt més connectat. Per primera vegada el nivell de connectivitat actual ens permet desplaçar-nos allà on vulguem a cop de ratolí, sense necessitat d’un contacte o acostament físic. Podem veure el cinema des de casa gràcies a les plataformes de continguts audiovisuals, podem jugar a través de l’ordinador amb persones situades a l’altre costat del planeta, podem estudiar a la universitat a distància, podem parlar i escoltar algú amb videoconferències, podem comprar des de casa, demanar un crèdit o fer una transferència sense necessitat d’anar al banc, treballar des de casa amb clients situats a milers de quilòmetres, o fins i tot, podem experimentar, interactuar i recrear sensacions i espais reals sense necessitat de viatjar amb les ulleres VR de realitat virtual.

Les noves tecnologies, i les que encara queden per desenvolupar-se, madurar i arribar al gran públic, ens permetran gaudir d’una mobilitat virtual sense precedents com a substitut dels desplaçaments reals. Seria raonable pensar que una part dels desplaçaments físics haurien de ser tendencialment captats per aquesta mobilitat virtual, que ofereix una forma de connexió més ràpida i econòmica.

Però des d’una perspectiva ex post observem que està passant justament el contrari. A mesura que creix la mobilitat virtual es creen noves connexions – abans totalment impensables – que al seu torn generen la inducció de desplaçaments físics i canvis en les pautes de mobilitat, cada vegada més complexes i dinàmiques. Mai en un món tan connectat virtualment com el nostre havíem tingut un moviment de mercaderies i persones tan dinàmic com a l’actualitat.

Si algú creia que l’e-mail acabaria amb els proveïdors de correus, la realitat ha estat ben diferent. És cert que actualment ja no es transporten cartes – que al cap i a la fi pesaven poc i anaven d’un punt a un altre relativament proper– sinó que el que avui es transporta són paquets – molt més grans que un sobre – que viatgen des de l’altra punta del món fins a casa nostra després de comprar-los per Internet.

Mentre que el correu postal mai havia suposat un veritable problema de congestió per a les ciutats, l’e-commerce és avui, i ho serà encara més demà, un fenomen molt complex de gestionar en termes de mobilitat, especialment en la distribució de l’última milla urbana.

Figura 10. Font: Morgan Stanley Research (2015). KPCB

Comprar productes en una botiga on-line, per exemple un parell de sabates, lluny del que hom pugui pensar, no comporta una reducció de la mobilitat. En primer terme, perquè difícilment aniríem a Luxemburg, a la Xina o als Països Baixos a comprar unes sabates la tarda d’un dimarts, mentre que molts dels paquets que comprem i ens envien a casa nostra surten de magatzems i centres de producció situats a centenars – i de vegades milers – de quilòmetres de casa nostra. Si anéssim a buscar aquestes sabates a la botiga hi aniríem quan aquesta estigués oberta, mentre que amb el comerç electrònic un dels greus problemes són les entregues fallides que generen múltiples desplaçaments. I si les sabates emprovades no ens agradessin o ens anessin petites, simplement, demanaríem al botiguer de provar-ne unes altres. En canvi, la logística inversa del comerç electrònic genera desplaçaments redundants.

Avui, dues persones situades a dos continents es poden comunicar per videoconferència de forma ràpida, senzilla i econòmica. Malgrat això, mai els vols intercontinentals per motius de treball havien tingut un creixement tan significatiu. L’acostament que permet el món virtual – sumat a una reducció del cost de la mobilitat física – té justament com a principal efecte un nou increment dels desplaçaments reals.

Suposaran els dispositius de realitat virtual com les ulleres VR un substitut als desplaçaments per motius d’oci? Pensem avui en aquelles platges, cims, castells o monuments que han tingut “la mala sort” de sortir en alguna pel·lícula o sèrie mediàtica. La visualització d’aquests paratges, lluny de satisfer el desig de gaudir-los in situ, ha creat l’efecte contrari: un pelegrinatge de turistes àvids per visitar-los.

Avui els gustos dels consumidors i les pautes de mobilitat i oci estan canviant. Entra en crisi el concepte de segona residència per als caps de setmana, les compres en grans superfícies allunyades de la ciutat o la mateixa propietat d’un vehicle com a símbol d’emancipació i alliberament. En paral·lel, l’oferta d’oci passa a ser molt més diversa, àmplia i competitiva, amb propostes abans inimaginables com agafar l’avió per passar un cap de setmana a una gran ciutat.

De forma similar, el comerç electrònic ha anat desplaçant progressivament el centre comercial, fins i tot als Estats Units, país icònic dels “malls”, molts dels quals s’han reconvertit en magatzems de distribuïdors de comerç electrònic.

Ens trobem amb un canvi de preferències, cada vegada més centrades en l’experiència i el servei d’un producte i menys en la seva propietat. Les noves generacions, els millennials, ja no veuen tan interessant la compra d’un vehicle sinó la compra d’un servei de mobilitat, en part, gràcies a l’economia col·laborativa i les noves tecnologies. A algú se li acudiria comprar una vaca per poder veure un got de llet o una casa rural per anar un cap de setmana a la muntanya?

Ja fa temps que sentim un zum-zum que ens parla de la Mobility as a Service o MaaS, com a eina que situa els usuaris al nucli dels serveis de transports i que ofereix solucions personalitzades dins d’un ecosistema de mobilitat.

Avui encara estem lluny del salt conceptual que el model proposa. Per fer-ho possible cal intensificar la intermodalitat i una major integració de l’oferta del sistema de transports, per exemple, amb paquets de mobilitat que incloguin viatges de transport públic amb un sistema de punts per al lloguer de vehicle privat, bicicleta, moto o desplaçaments en taxi. També caldrà avançar molt més en l’experiència de l’usuari, amb un viatge porta a porta que sigui còmode, senzill i ràpid.

De la mobilitat de la informació a la mobilitat del coneixement

Les noves tecnologies ens permetran combinar la demanda i l’oferta de mobilitat de forma molt més eficient i amb un enfocament en base a l’usuari - la demanda – i no tant en l’oferta.

Avui, els grans operadors de transport disposen d’una oferta de viatges en què són els viatgers els que s’hi han d’adaptar. Per anar d’un punt a un altre és el viatger qui s’espera a que arribi l’autobús, el taxi, el metro o en el tren.

En els darrers anys s’ha avançat molt en millorar la intermodalitat en els diversos mitjans de transport i la informació a l’usuari, per tal que aquest pugui conèixer i anticipar els temps i els modes de viatges que li siguin més convenients. Així mateix, en la mesura que la demanda d’un servei creix – o decreix- es produeixen reajustos per adequar-ne l’oferta.

No obstant això, el sistema de mobilitat en el seu conjunt segueix essent estàtic, rígid i asincrònic. Salvant totes les distàncies i precaucions possibles, el sistema de transports convencional s’assemblaria a un semàfor amb polsador. Quan hom camina per una vorera amb un d’aquets semàfors i vol creuar toca el polsador per activar el canvi de cicle semafòric. Justament en aquell moment no hi ha cotxes i hi ha qui creua la via ràpidament i en vermell. Al cap d’uns llargs segons, com que algú havia activat el polsador, el cicle canvia a verd per a vianants i vermell per a cotxes. És justament llavors quan arriba el primer vehicle, que s’ha d’esperar, tot i que ja no hi ha cap vianant pendent de creuar.

I si en l’anterior exemple fóssim capaços de modular el cicle semafòric i adaptar-lo a una demanda just in time, és a dir, amb un sensor de detecció de vehicles i vianants? O encara millor, i si poguéssim anticipar-nos als moviments del vianant i del conductor del vehicle i saber, abans de que surtin de casa seva, quan i en quin moment passaran per la intersecció i reajustar-ne tots els cicles semafòrics en tot el recorregut per optimitzar els seus temps de viatge?

Les noves tecnologies com ara el big data, l’Internet of Things, la intel·ligència artificial, la sensorització i els avenços en els sistemes intel·ligents de transport obren nous camps que ens permetran fer el pas cap a aquesta mobilitat del coneixement, totalment integrada, intel·ligent i amb un enfocament holístic basat en l’experiència de l’usuari.

Evolució del nombre de dispositius connectats. Internet of things

Figura 11. Font: Infografia de I-Scoop

En un futur hauria de ser possible anticipar la demanda de mobilitat dels usuaris, individualitzar l’oferta de serveis o preveure esdeveniments extremals. En definitiva, reaccionar i adequar de forma dinàmica l’oferta de serveis en cada moment.

Pot semblar ciència ficció, però alguns sectors ja fa temps que han iniciat un camí en aquesta direcció. Les noves plataformes tecnològiques adapten el catàleg de sèries o pel·lícules al gust de cada consumidor i el mateix passa amb la publicitat digital, que personalitza els anuncis a partir de la informació emmagatzemada a les galetes del navegador d’internet.

La conquesta del mar i de l’espai aeri

El transport marítim és un dels més antics; ara fa alguns mil·lennis que a Egipte empraven barques per desplaçar-se i navegar pel riu Nil. Però no és fins a finals del segle passat quan el domini dels mars en el transport de mercaderies assoleix cotes fins fa poc inimaginables. Avui, el transport marítim representa el 90% de les mercaderies transportades.

“Quan parlem de la tecnologia que ha canviat el món pensem en quelcom de glamour com Internet, però hi ha grans possibilitats que hagi estat el contenidor". Paul Krugman

En el cas del transport marítim, potser a diferència d’altres mitjans, el veritable canvi i transformació no ha estat tant tecnològic, sinó més aviat regulatori i d’estandardització. D’una banda, amb l’arribada del contenidor i, d’altra, amb l’entrada a l’Organització Mundial del Comerç de països emergents com ara la Xina.

Tot indica que en el futur el comerç marítim seguirà creixent en les rutes del pacífic i entre Àsia i Europa. En aquest sentit serà clau, d’una banda, la gestió dels colls d’ampolla: els ports com a nodes d’atracció i generació o els canals de Panamà i Suez. I d’altra banda, l’estabilitat dels principals punts de pas de la navegació marítima comercial: els estrets de Malacca (Singapur), Ormuz (golf d’Oman) i Mandeb (Iemen).

Figura 12. Mapa de densitats de rutes marítimes. Font: marinetraffic

El gegantisme dels bucs ha permès reduir els costos de transport amb economies d’escala, però al seu torn això genera pressió a les instal·lacions portuàries i als canals per la necessitat de major calat, espai de maniobres i amplada de pas. En aquest sentit resulta poc sostenible seguir incrementant la dimensió dels vaixells de forma indefinida.

D’altra banda, i donada la importància del transport marítim de mercaderies, és imprescindible avançar en la transformació energètica del sector, que haurà de reduir les emissions no només en trànsit sinó també en origen i destí, és a dir, als ports.

En relació amb el sector aeri podem esperar majors canvis d’escala en els propers anys. En les darreres dècades, després dels diferents paquets de liberalització del sector, s’ha produït un creixement exponencial, primer, amb els vols de radi curt i mitjà a les companyies de baix cost, i més recentment, amb els vols de radi llarg.

En el futur és previsible que el sector aeri mantingui aquesta tendència de forts creixements sostinguts, especialment en la mesura que la nova classe mitjana dels països emergents vagin creixent i s’abarateixin els vols de radi llarg.

Evolució del trànsit aeri (1950 – 2012) en ingressos de passatgers - km

Figura 13. Font: ICAO. World Aviation and the World Economy

Aquests futurs creixements poden generar una pressió significativa tant en l’espai aeri com en el sistema aeroportuari, amb la necessitat de noves infraestructures i una gestió més eficient. Però sens dubte, el gran repte serà l’energètic. Avui, l’avió és el mitjà de transport que majors emissions de CO₂ suposa per viatger. Un viatge d’anada i tornada de Barcelona a Los Angeles genera les mateixes emissions que anar i tornar a la feina amb cotxe de Barcelona a Sabadell durant tot un any.

El sector aeronàutic està molt més lluny de l’electrificació respecte d’altres mitjans de transport. La tecnologia actual de les bateries requereix de grans dimensions i pes, alhora que proporciona una autonomia força limitada. Tots aquests factors esdevenen crítics en el cas d’un avió, que requereix d’una gran quantitat d’energia en un espai i pes reduïts.

De forma similar al que ja succeeix amb el cotxe elèctric – que està disponible tant en models d’alta gamma com en vehicles urbans per a distàncies curtes - els primers vehicles aeris candidats a ser electrificats seran els jets privats, els avions de dimensions reduïdes per a curtes distàncies o els VTOL (Vertical Take-Off and Landing).

I la mobilitat urbana aèria? Hi ha diverses startups que treballen amb models de negoci per al desenvolupament de VTOL’s urbans, en alguns casos elèctrics o fins i tot autònoms, capaços de transportar dues, tres o fins a quatre persones per a curtes distàncies. De forma similar, alguns proveïdors dibuixen una nova mobilitat urbana aèria amb drons per al transport de mercaderies.

Abans que això sigui una realitat mainstream serà imprescindible un canvi radical en els costos i l’autonomia de les bateries, així com en l’eficiència dels motors de propulsió. En cas contrari difícilment aquestes propostes podran anar més enllà del reclam publicitari o serveis de transport de tipus premium o VIP.

En qualsevol cas, una conquesta generalitzada de l’espai aeri urbà suposarà noves problemàtiques en termes de privadesa, seguretat, congestió, equitat social, impacte ambiental, acústic i visual. Tot plegat serà cabdal definir unes infraestructures nodals (els punts d’enlairament i aterratge) i una gestió del trànsit aèria altament eficients, doncs en cas contrari serà molt difícil resoldre “l’última milla aèria”.

El futur encara no està escrit

Les noves pautes i preferències, la forma de moure’s, els avenços tecnològics, la digitalització del transport i l’electrificació dels vehicles ens obren les portes a una nova dimensió de la mobilitat.

Disposem de les eines, de la tecnologia, de l’enginy i de la capacitat d’innovació. Dependrà de nosaltres i de les noves generacions decidir quin futur volem construir per a tots plegats.