デジタルツイン

アーバンストラテジー: 持続可能なモビリティと住みやすい都市のためのローカルデジタルツイン

世界的な都市化の傾向は今後も続くと考えられ、世界の都市人口は2014年の54.5%から2050年には約70%に増加すると予測されています。この傾向により、公共空間への圧力は増大しています。 都市にとって、生活、レクリエーション、モビリティ、レジャー、小売、生産などのさまざまな活動を計画し、同時に社会的目標を達成することは課題です。 魅力的で健康的な生活環境と、持続可能で安全でアクセスしやすい交通手段をすべての人に提供するにはどうすればよいでしょうか?

デジタル化、電動化、自動運転

一方、デジタル化、電化、自動化という 3 つの重要なトレンドが都市のモビリティを変化させています。

デジタル化により、プラットフォームは Mobility-as-a-Service (MaaS) などの新しい形式のモビリティを提供できるようになります。 MaaS の 2 つの主要なコンポーネントは、(共有) 交通サービス (路上の車) と MaaS プラットフォーム (検索、予約、支払いサービスを統合するアプリ) であり、複数の交通手段とサービスの相互運用性と簡単な使用を可能にします。 したがって、MaaS は、商品としてのモビリティ (車両の所有権) からサービスとしてのモビリティ (外出のアクセス) への移行の一部です。 モビリティにおけるデータ共有の重要性はますます高まっています。 政府が公共空間の利用を把握し続けるためには、このデータエクスチェンジについての洞察が必要です。 適切に形成された公共部門と民間部門の協力は、最終的には最も効果的な戦略であることが判明し、社会目標に向かって進むのに役立つ可能性があります。 車両とコネクテッドモビリティの自動化により、ドライバーの役割 (および責任) が変わります。 業界で最も熱心な企業は、ロボタクシーとも呼ばれる配車サービスを含む、いくつかの異なる主要なユースケースをターゲットにしています。

自動運転車（AVs）は、旅行者の行動とネットワークの混雑を大きく変える可能性があります。 移動時間の価値が変化すると、ユーザーはより長い通勤距離を受け入れるようになる可能性があります。 都市で働きながら、郊外や田舎に住むことを選択します。 これは、土地利用と資産価値に潜在的な影響を与えるでしょう。

モビリティの電動化により、大気汚染物質の排出が削減され、低速時の騒音とモビリティのコスト構造が削減されます。 これらの傾向、特に 3 つすべての組み合わせは、モビリティの提案、ひいては都市内での人々の移動方法に影響を与えることになります。 これらの傾向がうまく管理されれば、自動車所有の減少、自動車旅行の減少、ひいてはスペースの使用の減少、よりきれいな空気、より良い生活環境につながる可能性があります。

しかし、規制がなければ、これらの新技術は自動車の利用、渋滞、都市空間の利用の増加につながるでしょう。 意思決定者、特に運輸責任者は、これらの傾向と、純粋なEVのシェアが拡大するモビリティの電動化によってもたらされる課題だけでなく、自動運転車によってもたらされる課題について認識することが重要です。 そして新しい形態のモビリティの増加により、車両は個人所有からカーシェアリングなどの共有サービスに移行する傾向にあります。

Snelder(2022) らは、意思決定者に対し、自転車や公共交通機関を含むすべての移動手段に焦点を当て、自動化、接続、共有、電動化に投資すること、また将来のモビリティ システムに関するマルチモーダルなビジョンを作成すること、さまざまなソリューションにいつ、どこに投資するか、および四重螺旋の利害関係者の関与を決定する必要があることを推奨しました。 ローカル デジタル ツイン (デジタル シティ ツイン) の人気が高まり、都市部での適用がますます増えています。

Ketzler (2020)らは、グローバルな観点から都市のデジタルツインがどのように実装されるかの例について説明しました。 Lei (2023)らによって、発見された最も深刻な課題は、相互運用性と実用的な価値に関連しています。 TNOは応用科学研究の組織であり、科学をビジネスや社会に応用できるようにする役割を担っています。

都市と地元の関係者がローカルデジタルツインを適用して都市の課題を克服できることを支援するために、TNO はUrban Strategyを開発しました。

デジタルツインUrban Strategyテクノロジーを使用すると、都市、知識機関 (大学など)、民間の関係者がインタラクティブで統合的かつ予測可能な都市のデジタルツインを構築できます。 ここでは、Urban Strategy のテクノロジーの概要を説明することで、部門間の相互運用性に関連する課題を克服する方法についての洞察を提供します。 アプリケーションの例は、概念実証の段階を超えてローカルデジタルツインの付加価値を実証します。 これは、持続可能なモビリティに貢献し、都市の住みやすさを向上させるための、将来の開発についての選択肢で締めくくられています。 Urban Strategyツールの現在のモデルは以下をカバーします。

１．交通需要:　交通ゾーンごとのアクティビティに基づく、モードごとの移動回数。

２．道路交通、公共交通機関、自転車、シェアモビリティなどの交通ネットワークへのマルチモーダル割り当て。

３．道路交通特性、車両構成、地域のトポロジー、気象学、バックグラウンド濃度およびその他の情報源に基づく大気質の排出量と濃度。

４．交通特性、トポロジ (遮蔽物)、路面の種類、住宅の位置に基づく騒音の放出、伝播、影響。

５．モビリティのエネルギー使用量:　公共交通機関を含む予想される電力需要、送電網への影響 (送電網の混雑)、地元の再生可能資源の影響。