Διαμόρφωση μεθοδολογίας λήψης αποφάσεων για τη βέλτιστη επιλογή οχημάτων νέας τεχνολογίας και αντίστοιχης οδικής υποδομής σε αστικές περιοχές

Abstract

In the light of the “mass advent” of “future vehicles” in our everyday life, cities are confronted with the challenge of an appropriate preparation. In the next decades, autonomous and electric vehicles are expected to replace conventional vehicles (after their “co-existence” for a certain period) in urban road networks. The related requirements, as well as the upcoming opportunities, at vehicle and at infrastructure level, have to be taken into account through an integrated transport and urban planning. Cities are called upon to respond to this crucial challenge, by redesigning their road networks on the basis of the needs of future vehicles and, at the same time, by remaining “resilient”, livable and sustainable, maintaining an acceptable quality level, in alignment with the principles of sustainable urban mobility. First of all, through a comprehensive literature review, the alternatives of new technologies (concerning vehicles and relevant infrastructure) are catalogued, along with the expected relevant impacts in terms of society, economy and environment, especially on urban areas, while proposals for effective policies, aiming at the optimum management of the aforementioned impacts, are also included. Namely, the expected changes in urban environment due to autonomous and electric vehicles “adoption” are detected, as well as the conditions under which these new technologies could constitute real opportunities for the upgrade of cities at transport and urban planning level, in the context of sustainable mobility. At the same time, gaps in the fields of new vehicle and infrastructure technologies are highlighted, aiming at “filling” them in. Subsequently, a decision-making methodology is formed (and applied for a representative urban area), aiming at selecting the optimum alternative in terms of new vehicle technologies and relevant infrastructure, in the context of sustainable urban mobility. The methodology is based on the combined application of two optimized hybrid multi-criteria decision-aiding models, with the participation of experts (in the fields of transport and urban planning, as well as of autonomous and electric vehicles) in the process. The application of a methodology as the aforementioned one can substantially contribute to the appropriate policy-making on behalf of the authorities in charge not only at local, regional and national level, but at supranational level as well, as it creates a robust background towards the optimum decision-making, with a view to maximizing the benefits and minimizing the costs at social, environmental and economic level. It should also be noted that the “potential” of the proposed methodology is not limited to the field of urban transport and to the evaluation of new vehicle and infrastructure technologies, as the methodology can be applied for decision-making purposes in any other sector or scientific field.

Λίγα χρόνια πριν τη μαζική έλευση των οχημάτων του μέλλοντος στη ζωή μας, οι πόλεις καλούνται να προετοιμαστούν, ώστε να ανταποκριθούν στη μεγάλη αυτή πρόκληση. Νέα δεδομένα προκύπτουν στον τομέα των μεταφορών, με την ανάγκη ενσωμάτωσης των επερχόμενων αλλαγών στο αστικό περιβάλλον να ανακύπτει όλο και πιο επιτακτική. Στο μέλλον, τα αυτόνομα και τα ηλεκτρικά οχήματα θα αντικαταστήσουν (αφού συνυπάρξουν για κάποιο διάστημα) τα συμβατικά. Οι συνακόλουθες απαιτήσεις και οι νέες δυνατότητες, τόσο σε επίπεδο οχημάτων, όσο και σε επίπεδο υποδομών, θα πρέπει να ενσωματωθούν στο αστικό περιβάλλον στο πλαίσιο ενός σύγχρονου πολεοδομικού και συγκοινωνιακού σχεδιασμού. Σε σχέση με τις σύγχρονες πόλεις, η πρόκληση εκτείνεται σε δύο επίπεδα. Από τη μια, αυτές καλούνται να αναδιαμορφώσουν τα οδικά τους δίκτυα, αναλόγως των απαιτήσεων για την κάλυψη της ζήτησης των μετακινήσεων από τα αυτοκίνητα του μέλλοντος και την απρόσκοπτη λειτουργία τους. Από την άλλη, οφείλουν να παραμείνουν «ανθεκτικές», διασφαλίζοντας τη διατήρηση βασικών ποιοτικών τους χαρακτηριστικών, στο πλαίσιο της βιώσιμης αστικής κινητικότητας. Στην παρούσα διατριβή, καταγράφονται, καταρχάς, βάσει ενδελεχούς βιβλιογραφικής επισκόπησης, οι εναλλακτικές ως προς τα αυτόνομα και τα ηλεκτρικά οχήματα, αλλά και την αντίστοιχη οδική υποδομή, καθώς και οι εκτιμώμενες επιπτώσεις αυτών σε επίπεδο κοινωνικό, οικονομικό και περιβαλλοντικό, και ειδικά στις σύγχρονες πόλεις, αλλά και οι τρόποι με τους οποίους μπορεί να πραγματοποιηθεί η επωφελέστερη για το κοινωνικό σύνολο διαχείρισή τους. Συγκεκριμένα, εντοπίζονται οι αλλαγές που αναμένεται να επιφέρει στο αστικό πεδίο η έλευση των αυτόνομων και των ηλεκτρικών οχημάτων, ενώ αναδεικνύονται οι συνθήκες εκείνες υπό τις οποίες η νέα αυτή εξέλιξη θα αποτελέσει πραγματική ευκαιρία για την αναβάθμιση των πόλεων σε επίπεδο μεταφορών και πολεοδομίας, με γνώμονα τις αρχές της βιώσιμης αστικής κινητικότητας. Παράλληλα, εντοπίζονται τα κενά που υπάρχουν στους επιστημονικούς τομείς των νέων αυτών τεχνολογιών, σε επίπεδο οχημάτων και αντίστοιχης υποδομής, με στόχο την κάλυψή τους. Στη συνέχεια, διαμορφώνεται – και εφαρμόζεται για μια τυπική αστική περιοχή – κατάλληλη μεθοδολογία λήψης αποφάσεων, με στόχο τη βέλτιστη επιλογή οχημάτων νέας τεχνολογίας και τη διαμόρφωση αντίστοιχης οδικής υποδομής, στο πλαίσιο της βιώσιμης αστικής κινητικότητας, η οποία βασίζεται στη συνδυασμένη εφαρμογή δύο βελτιστοποιημένων υβριδικών μοντέλων πολυκριτηριακής ανάλυσης, με τη συμμετοχή ειδικών επιστημόνων (από τους τομείς του πολεοδομικού και συγκοινωνιακού σχεδιασμού, καθώς και των ηλεκτρικών και των αυτόνομων οχημάτων) στη διαδικασία. Η εφαρμογή μιας τέτοιας μεθοδολογίας μπορεί να συμβάλει ουσιαστικά στη διαμόρφωση κατάλληλης πολιτικής εκ μέρους των ιθυνόντων σε επίπεδο τοπικό, περιφερειακό, εθνικό, αλλά και υπερεθνικό, καθώς δημιουργεί ένα ισχυρό υπόβαθρο προς την κατεύθυνση της λήψη της βέλτιστης απόφασης σχετικά με το ποιες νέες τεχνολογίες θα πρέπει να προωθηθούν και να πριμοδοτηθούν, σε όρους οχημάτων και αντίστοιχων υποδομών, ώστε να επιτευχθεί η ελαχιστοποίηση του κόστους και η μεγιστοποίηση του οφέλους σε επίπεδο κοινωνικό, περιβαλλοντικό και οικονομικό. Σημειώνεται, δε, ότι το πεδίο εφαρμογής της προτεινόμενης μεθοδολογίας δεν περιορίζεται στο συγκεκριμένο αντικείμενο, αλλά υπάρχει δυνατότητα εφαρμογής της και σε οποιονδήποτε άλλο τομέα ή επιστημονικό πεδίο.